260 likes | 449 Views
عالم اولیه. Presentation Title. تعادل ترمودینامیکی در عالم. شرط تعادل ترمودینامیکی در هر عنصر حجم dv : آهنگ واکنش فوتونها و ذرههای دیگر بزرگتر از پارامتر هابل: قانونهای ترمودینامیک در این شرایط معتبراند. عالم اولیه: غلبۀ تابش. برهمکنشهای با واسطۀ بورونهای پیمانهای
E N D
تعادل ترمودینامیکی در عالم • شرط تعادل ترمودینامیکی در هر عنصر حجم dv: آهنگ واکنش فوتونها و ذرههای دیگر بزرگتر از پارامتر هابل: • قانونهای ترمودینامیک در این شرایط معتبراند.
عالم اولیه: غلبۀ تابش برهمکنشهای با واسطۀ بورونهای پیمانهای تعادل ترمودینامیکی هیچ برهمکنشی توان ایجاد تعادل ترمودینامیکی ندارد! آیا برهمکنشهای ناشناختهای وجود دارد؟
عالم اولیه: غلبۀ تابش ثانیه ثانیه
برابری چگالی ماده و تابش دوران غلبۀ ماده تشکیل اتم ها از یون ها و الکترون ها؛ دوران بازترکیب؛ شروع واجفت شدگی ماده و تابش شروع تشکیل ساختارها شروع دوران غلبۀ ماده
معادلۀ حالت شارۀ کیهانی 1 3 1 3 <2> c2
انبساط بی در روی عالم قانون اول ترمودینامیک d [(ρ+ p)v] = vdp قانون دوم ترمودینامیک TdS= d(ρv)+ pdv انتروپی 1 kT
Entropy Density Entropy per co-moving volume Entropy density Entropy density for relativistic particles
Matter Dominance Phase space distribution Momentum is red shifted Energy red shift Temperature behavior of massive particles
مرگ گرمائی هرمان فون هلمهولتز 1263-1894/1200-1821 کاشف قانون پایستگی انرژی • قانون دوم ترمودینامیک: انرژی عالم در نهایت بهطور یکنواخت در عالم پخش میشود و هر تفاوت دما از بین میرود. پس عالم به یک حالت آرامش جاودانه میرسد: مرگ گرمائی • آیا این نتیجهگیری هلمهولتز درست است؟
باریون زایی • نظریه های اتحاد بزرگ: اتحاد برهم کنش های قوی، ضعیف، و الکترومغناطیس و نیز کوراک ها و لپتون ها در چارچوب یک نظریۀ میدان پیمانه ای • دو نتیجۀ مهم GUT: 1. عالم با تقارن باریونی به عالمی با بی تقارنی باریونی تحول می یابد: توضیح نسبت باریون به فوتون امروزی 2. تک قطبی های مغناطیسی پایدار و ابرسنگین.
Baryon to Photon Ratio Number of particles in a co-moving volume Baryon number in any co-moving volume is conserved After electron-positron annihilation era
Baryon number of the universe Very few anti-baryons Baryon number conservation Since electron-positron annihilation era
Entropy per Baryon Constraint from nucleosynthesis Baryon number equivalent Entropy per baryon of the universe is a high number
شکست تقارن کایرال (دستیت) اولین آزمون های مدل استاندارد کیهانشناسی هسته زایی آغازی تشکیل اولین باریون ها و مزون ها از ترکیب کوارک ها و پادکوارک ها تولید هسته های سبک هیدروژن، دوتریوم، لیتیوم
عالم اولیه: گذار فاز و شکست تقارن خود به خودی (SSB) زمان پلانک :گرانش کوانتومی؟ گذار فاز اتحاد بزرگ گذار فاز الکترو ضعیف به هنگام گذار فاز بیضی نورون های پیمانه ای و ذرات دیگر از طریق سازوکار هیگز جرم دار می شوند.
وابستگی دما ثابت بودن انروپی d(𝛠a3)=-d(a2) ذرات نسبیتی =𝛠 ذرات نانسبیتی: 𝛠 a-4 1 3