Co o velkém
třesku víme


1964: Penzias, Wilson: objevili reliktní mikrovlné záření
(Nobelova cena 1978)
1934: Zwicky: v galaxiích musí být temná hmota
1927: G. Lemaitre: vesmír vznikl při výbuchu primordiál- ního atomu, prostor se rozpíná, formuloval
„Hubbleův“ zákon 2 roky před Hubblem.
1929: E. Hubble: spirální mlhoviny jsou extragalaktické, nalezl a prosadil empirický vztah
(Hubbleův zákon) mezi rychlostí vzdalování galaxií a jejich vzdáleností.
1946: Gamow, Alpher, Herman: syntéza lehkých prvků
v raném vesmíru, předpověď reliktního mikrovlného záření
1992: COBE pozorovala anizotropii reliktního záření
1998: expanze vesmíru se zrychluje!!!
1979: hypotéza inflačního stádia vývoje vesmíru (Guth)

Georges Lemaitre (1894 – 1966)
katolický kněz a nedoceněný génius, byl po Einsteinovi, Fridmanovi a de Sitterovi čtvrtým fyzikem,
jenž aplikoval Einsteinovu obecnou teorii relativity v kosmologii.

Singularita
čas
jeho představa o rozpínání vesmíru:
Horká polévka, v níž
byly přítomny všechny
částice standardního
modelu, ale i částice,
o nichž nemáme ani
tušení. Všechny ovliv-
nily další vývoj vesmíru
do dnešní podoby
Dnešní vesmír

Hubble měřil závislost rudého posuvu (rychlosti vzdalování) galaxií na jejich vzdálenosti, určené
ze zdánlivé svítivosti.
v=H(t)D(t)
t0 =1/H0: Hubbleův čas
udává zhruba stáří vesmíru
Původní Hubbleův graf
vzdálenost v Mpc
Časový vývoj hodnoty H0
!
Na rozpínání prostoru však nevěřil!

To co expanduje je sám prostor, nikoliv předměty do
již existujícího prostoru. Naopak, předměty se primárně vzdalují proto, že se prostor rozpíná.
Rychlost tohoto
rozepínání může být větší než rychlost světla.
Rozpínání vesmíru definuje pro každého pozorovatele
Existují tělesa, která jsou „vázaná“ a jež se s expanzí
nerozpínají (například Brooklyn ve filmu Woodyho Allena
Annie Hall). Jedině díky nim můžeme expanzi pozorovat.
preferovaný systém, v němž se všechny galaxie od
sebe vzdalují. Takový existuje jenom jeden.
Pohyb vůči tomuto systému lze detegovat. Například
náš sluneční systém se vůči němu pohybuje rychlostí
370 km/sec.

vzdálenost
Velký třesk je velmi netriviální hypotéza, kterou si nelze
plně představit, ale lze ji jen přiblížit různými analogiemi
jako je rozpínající se míč
uexp
či kynoucí
těsto

>

škálovací parametr popisuje rozpínání vesmíru
Pro vakuum platí:
Vakuum se chová jako
antigravitující materiál
popisuje křivost
plynou Fridmanovy rovnice
Z Einsteinových rovnic
přičemž
fyzikální vzdálenost
„comoving“
souřadnice

Temná hmota
Již od 30. let 20. století astronomové získávali svědectví
o tom, že ve vesmíru je více hmotnosti, než pozorujeme:
Zwicky1
1933 Fritz Zwitzky: rychlosti galaxií na okraji klastru Coma neodpovídaly viditelné hmotnosti. Pro
vysvětlení pohybu galaxií bylo
třeba cca 400 krát více hmotnosti.
1975: Vera Rubin:
rotační křivky spirálních
galaxií jsou ploché až
na samý okraj.
800px-GalacticRotation2

spiral
Spirální galaxie Messier 101


1965: Penzias a Wilson (náhodně) objevili

          mikrovlnné reliktní záření
a tím přinesli druhé a klíčové experimentální svědec-
tví ve prospěch hypotézy rozpínán vesmíru, která
se již tehdy (Hoylem posměšně) nazývala
velký třesk

Prvotní teorie velkého třesku a její problémy
F kde se vzala převaha hmoty nad antihmotou?
F  vesmíru je příliš homogenní
F  vesmír je příliš izotropní (hvězdy a CMB)
F  vesmír se zdá být příliš plochý
F  co tvoří temnou hmotu?
F  jak vznikly nehomogenity?
a především: odkud se vzala hmota a
co a proč třesklo?
Teorie velkého třesku by se tedy měla správně nazývat
     Teorie vesmíru krátce po velkém třesku

Charakteristické rozměry
meter_stick
Rozdíl
45 řádů!