Helsingin yliopisto, fysiikan laitos ja Fysiikan tutkimuslaitos

Esitys aiheesta: "Helsingin yliopisto, fysiikan laitos ja Fysiikan tutkimuslaitos"— Esityksen transkriptio:

1 Helsingin yliopisto, fysiikan laitos ja Fysiikan tutkimuslaitos
Kaikkeudesta Syksy Räsänen Helsingin yliopisto, fysiikan laitos ja Fysiikan tutkimuslaitos Masterclass-luento, Helsingin yliopisto,

2 Päämääriä Kosmologia tutkii maailmankaikkeutta kokonaisuutena.
Kehitys, ainesisältö, rakenteet, laajeneminen. Maailmankaikkeuden sisältämät kappaleet kiinnostavat vain sen kautta, mitä ne kertovat kokonaisuudesta. Masterclass-luento, Helsingin yliopisto,

3 Keinoja Yleinen suhteellisuusteoria kertoo, miten aika- avaruus käyttäytyy, kun siinä on tietynlaista ainetta. Kosmologiassa tarvitaan hiukkasfysiikkaa, ydinfysiikkaa, atomifysiikkaa, statistista fysiikkaa, ... Läheinen suhde hiukkasfysiikkaan ja tähtitieteeseen. Masterclass-luento, Helsingin yliopisto,

4 Lapsuus 1915: Yleinen suhteellisuusteoria löydetään
: Ensimmäiset kosmologiset mallit esitetään 1924: Muiden galaksien olemassaolo todetaan : Maailmankaikkeuden laajeneminen havaitaan Masterclass-luento, Helsingin yliopisto,

5 Murrosikä Kosmologiassa on tapahtunut viimeisen 20 vuoden aikana tapahtunut suurin murros sitten 1920-luvun. Edistys on tullut havainnoista. Havaintojen määrä ja tarkkuus on kasvanut siinä määrin, että puhutaan täsmäkosmologiasta. Masterclass-luento, Helsingin yliopisto,

6 Kosmologian aikakaudet
t (∝ E-2) T Tapahtuma 14 Gyr 1 K tänään 10 Gyr 1 K laajeneminen kiihtyy 400 Myr 100 K reionisaatio 40 Myr 100 K ensimmäiset rakenteet yr 1000 K valo ja aine eroavat yr 104 K materia saa säteilyn kiinni 3-30 min K Big Bang Nucleosynthesis 10-5 s K QCD-faasitransitio (?) 10-11 s K sähköheikko faasitransitio (?) 10-13…10-36 s 107…1020 K baryogeneesi? 10-13…10-36 s 1016…1029 K inflaatio? 10-13…10-42 s 1016…1032 K kvanttigravitaatio?

7 COBE 1992 http://map.gsfc.nasa.gov/
Masterclass-luento, Helsingin yliopisto,

8 WMAP 2003 http://map.gsfc.nasa.gov/
Masterclass-luento, Helsingin yliopisto,

9 Planck 2013 Masterclass-luento, Helsingin yliopisto, 4.3.2013
Masterclass-luento, Helsingin yliopisto,

10 Suuren mittakaavan rakenne
arXiv:astro-ph/ , Nature 440: Masterclass-luento, Helsingin yliopisto,

11 Euclid ESA päätti Euclid-satelliitin toteuttamisesta kesäkuussa 2012.
Taivaalle 2019. Kartoittaa puolet taivaasta. Fysiikan laitos mukana. Masterclass-luento, Helsingin yliopisto,

12 Tyypin Ia supernovat Masterclass-luento, Helsingin yliopisto,

13 Fysiikan Nobel-palkinto 2011
“maailmankaikkeuden kiihtyvän laajenemisen löytämisestä kaukaisten supernovien havaintojen kautta” Saul Perlmutter Brian P. Schmidt Adam G. Riess Masterclass-luento, Helsingin yliopisto,

14 Kiihtyvä laajeneminen
Havaintojen mukaan etäisyydet ovat odotettua pidempiä ja laajenemisnopeus on suurempi, noin tekijällä 2. Kolme mahdollista selitystä: Pimeä energia (on ainetta, jonka paine on negatiivinen) Muokattu gravitaatio (yleinen suhteellisuusteoria ei päde) Rakenteiden vaikutus (yleisen suhteellisuusteorian epälineaariset efektit ovat merkittäviä) Masterclass-luento, Helsingin yliopisto,