L’Origen de l’Univers … en pocs minuts

Presentación del tema: "L’Origen de l’Univers … en pocs minuts"— Transcripción de la presentación:

1 L’Origen de l’Univers … en pocs minuts
Prof Dr Emili Elizalde Consejo Superior de Investigaciones Científicas (ICE/CSIC) Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) Campus Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) Conferència Agrupació Astronòmica de Sabadell, 1/2/2012

2 Observacions + Teoria  Comprensió de l’Univers
De que anirà això … Observacions astronòmiques No n’hi ha prou Teories científiques Observacions + Teoria  Comprensió de l’Univers

3 Hacia la comprensión del Universo
Número: Lebombo b 29;37m, Wolf 11x5+2;30m, Ishango 22m Presocráticos: sustancia, número, potencia, infinito, movimiento, ser, átomo, espacio, tiempo Mathesis Platón: Ta mathemata (pilares del conocimiento) ”Maβ, Zahl und Gewicht” M Folkerts, E Knobloch, K Reich Escuela Pitagórica: ”todas las cosas son números” Galileo Galilei: ”el libro de la naturaleza está escrito en lenguaje matemático” Emmanuel Kant: ”el problema es hacer inteligible la propia idea de un Universo inteligible” Albert Einstein: ”el misterio eterno del Universo es su comprensibilidad; el hecho de que el Universo sea comprensible es un milagro” Eugene Wigner: ”la irrazonable efectividad de la matemática en todas las ciencias de la naturaleza”

4 Eratóstenes (Ἐρατοσθένης) Cirene, 276 aC - Alexandria, 194 aC
360º/7,2º= 50 x800 Km = Km

5 El Proyecto Eratóstenes

6 (Pisa, 15 febraio 1564- Firenze, 8 genaio 1642)
Galileo Galilei (Pisa, 15 febraio Firenze, 8 genaio 1642) Astrónomo, filósofo, matemático i físico: Il libro della natura è scritto in lingua matematica o oscuro labirinto? ... Il Saggiatore *Albert Einstein: “Galileo es el padre de la ciencia moderna” *Stephen Hawking: “Galileo es pro- bablemente, más que ningún otro, el máximo responsable del nacimiento de la ciencia moderna” LEYES: 1. Primera ley del movimiento (de la inercia) 2. Ley de isocronía de los péndulos 3. Ley del movimiento uniformemente acelerado

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8 But... the Universe was static !! (…and very small)
What is λ ? Non-physical At that time: UNIVERSE = MILKY WAY (+ nebulae) Ptolemy 150 DC, Almagest: mentions 5 nebulae Persian, Arabic, Chinese astronomers: more nebulae Edmund Halley 6 in 1715, Charles Messier 103 in 1781 William and Caroline Herschel 3 catalogs, , a total of 2510 nebulae And then, Edwin Hubble, in , saw Andromeda nebulae (.8 Mly) was far beyond our Milky Way: nebulae were other galaxies! Henrietta S Leavitt (Ed Pickering’s Harvard Harem), period-luminosity relationship of Cepheid variable stars Hertzsprung-Russell Diagramm

9 Ed Pickering’s Harvard Harem
Henrietta Leavitt Ed Pickering’s Harvard Harem 1913 … or Harvard Computers

10 Karl Schwarzschild: Black Hole solution (22 Dec 1915)
Willem de Sitter: massless univer static sol (just cc,’17) Alexander Friedmann: expanding universe sol (1922) Georges Lemaître: expanding universe (MIT 1925, AF solution); visited Vesto Slipher (Lowell Obs, Arizona, redshifts) and Edwin Hubble (Mount Wilson, Pasadena); Keeler-Slipher-Campbell, 1918 Led to Big Bang theory (Fred Hoyle, BBC radio 3rd Programme, 18:30 GMT, 28 March 1949) Fred Hoyle, Thomas Gold, Hermann Bondi: SteadyState ’48, “C-field” with a negative pressure, to be consistent with energy conservation (anticipated inflation) Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker (FLRW ) Dark matter: Fritz Zwicky (1934) evidence of ‘missing mass’ in the orbital velocities of galaxies in clusters

11 Now lots of evidence: galactic rotation curves (Vera Rubin, Kent Ford, 1975), gravitational lensing, etc Arno Penzias, Robert Wilson (1964 Bell Labs, New Jersey); at Princeton (< 40 miles away) Dicke, Peebles, Wilkinson writing paper on how CMB should be Burke (MIT) told Penzias of Peebles’ work: and the Big Bang was there ! Alan Guth (1980), Andrei Linde: inflation. Also: Alexei Starobinsky, Andreas Albrecht, Paul Steinhardt. And Zel’dovich, Coleman (decay of false vacuum), … Quantum fluctuations + inflation −> multiverse Hawking+Turok instanton ’98, NoBoundary (HH) vs chaotic inflation A Riess B Schmidt ’98, S Perlmutter ’99: acceler expan!  Dark Energy

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15 Física de la creació de ’Univers
Grans Revolucions Científiques: * MQ, RG, principi incompletitut Gödel * Física Clàssica vs Física Quàntica * RG: massa pessant (gravetat) = massa inert * Cordes/Branes/Teoria M  TOE La inflació: Inici univers inflació: cm (10^-11 dim protó) Expansió en 26 ord mag (1078 volum)  pèsol Expansió durà uns s pèsol → Via Làctia Inflació és paradigme, no teoria: molts models 1973 Ed Tryon “is the U a vacuum fluctuation?”

16 Com s’ha pogut originar l’Univers ?
Miracle de la fisica n.1: la gravetat pot ser repulsiva energia pot camp escalar → pressio negativa → grav repulsiva Miracle de la fisica n.2: el camp gravitatori té energia negativa * Energia de la matèria positiva: Energia total 0 ” A free lunch!” Instantó de Hawking-Turok: ”una espècie d'espurna que dispara la inflació en una sopa primigènia de gravetat, espai, temps i matèria” Reproducció dels universos: Multiversos …

17 as standardizable candles
Two groups looked for the ‘deceleration’ of the universe expansion, using type Ia supernovae as standardizable candles SN 1994d

18 Result: supernovae are dimmer than expected The universe is not
decelerating It is accelerating Cannot be explained by matter+radiation (see before) Riess, Schmidt et al. ‘98 Perlmutter et al. ’ (P R Lapuente)

19 as demanded by obs cosmology, as a theory of modified gravity,
Je-An Gu 顧哲安 F(R) Modified Gravity arXiv: Goals Explain cosmic acceleration Model (parametrize) deviations from GR as demanded by obs cosmology, needs to pass as a theory of modified gravity, needs to pass Cosmological Tests Local Tests Cosmic Expansion Cosmic Structure Solar-System Test 19

20 Moltes gràcies Muchas gracias Thank You

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22 Algunos Doctorandos y PostDocs:
K Kirsten E Gaztañaga P Fosalba S Gómez J Soto S D Odintsov Algunos Doctorandos y PostDocs: Joan Soto (CU,UB): Quarks Pesados Enrique Gaztañaga (PI,CSIC): Cosmología Observacional (Sloan,DES) Sergi Gómez (TU,URV): Ingeniería Informática (NN) Pablo Fosalba (IT,CSIC): Cosmología Observacional (PLANCK) August Romeo (UB): Neurociencia Cognigtiva, Efecto Casimir Sergio Leseduarte (Jena, Munich): Dinámica del mov corporal, µcircuitos Sergi R Hildebrandt (SLAC): Cosmología Teórica (PLANCK) Klaus Kirsten (Prof, Math D, Baylor Texas): Funciones Zeta Sergei D Odintsov (ICREA, ICE): Gravedad Cuántica, Forbes 5º Rusia