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L’Origen de l’Univers … en pocs minuts

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.

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L’Origen de l’Univers … en pocs minuts

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  1. L’Origen de l’Univers… en pocsminuts ProfDrEmiliElizalde Consejo Superior de Investigaciones Científicas (ICE/CSIC) Institutd’EstudisEspacials de Catalunya (IEEC) Campus UniversitatAutònoma de Barcelona (UAB) ConferènciaAgrupacióAstronòmica de Sabadell,1/2/2012

  2. De que aniràaixò … • Observacionsastronòmiques • No n’hi ha prou • Teoriescientífiques • No n’hi ha prou Observacions + Teoria Comprensió de l’Univers

  3. Hacia la comprensión del Universo • Número:Lebombo b 29;37m, Wolf11x5+2;30m, Ishango22m • Presocráticos:sustancia, número, potencia, infinito, movimiento, ser, átomo, espacio, tiempoMathesis • Platón:Ta mathemata(pilares del conocimiento) ”Maβ, ZahlundGewicht” M Folkerts, E Knobloch, K Reich • EscuelaPitagórica:”todas las cosas son números” • Galileo Galilei:”el libro de la naturalezaestáescrito en lenguajematemático” • Emmanuel Kant:”el problema es hacerinteligible la propia idea de un Universointeligible” • Albert Einstein:”el misterio eterno del Universo es sucomprensibilidad; el hecho de que el Universosea comprensible es un milagro” • EugeneWigner:”la irrazonableefectividad 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 = 40.000 Km

  5. El Proyecto Eratóstenes

  6. (Pisa, 15 febraio1564- Firenze, 8 genaio1642) Galileo Galilei 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 péndulos3. Ley del movimiento uniformemente acelerado

  7. But... the Universe was static !! (…and very small) • Whatisλ ? Non-physical • At that time: UNIVERSE = MILKY WAY (+ nebulae) • Ptolemy 150 DC, Almagest:mentions5nebulae • Persian, Arabic, Chinese astronomers: more nebulae • Edmund Halley 6 in 1715, Charles Messier103 in 1781 William and Caroline Herschel 3 catalogs, 1786-1802, a total of 2510 nebulae • And then, Edwin Hubble, in 1922-1924, saw Andromeda nebulae (.8 Mly) was far beyond our Milky Way: nebulae were other galaxies! • Henrietta S Leavitt(EdPickering’s Harvard Harem), period-luminosityrelationshipof Cepheid variable starsHertzsprung-RussellDiagramm

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

  9. Karl Schwarzschild: Black Holesolution (22 Dec 1915) Willem de Sitter: masslessuniverstatic sol (just cc,’17) Alexander Friedmann: expandinguniverse sol (1922) Georges Lemaître: expanding universe (MIT 1925, AF solution); visited VestoSlipher(Lowell Obs, Arizona, 1912 redshifts) and Edwin Hubble(Mount Wilson, Pasadena); Keeler-Slipher-Campbell, 1918 Led to Big Bang theory (Fred Hoyle, BBC radio 3rdProgramme, 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 (anticipatedinflation) Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker (FLRW 1931-37) Dark matter: Fritz Zwicky(1934) evidence of ‘missing mass’ in the orbital velocities of galaxies in clusters

  10. Now lots of evidence: galactic rotation curves (Vera Rubin, Kent Ford, 1975), gravitationallensing, 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: AlexeiStarobinsky, Andreas Albrecht, Paul Steinhardt. And Zel’dovich, Coleman (decay of false vacuum), … Quantum fluctuations + inflation −> multiverse Hawking+Turokinstanton ’98, NoBoundary (HH) vs chaotic inflation A Riess B Schmidt ’98, SPerlmutter ’99: accelerexpan!  Dark Energy

  11. Física de la creació de ’Univers • GransRevolucionsCientífiques: * MQ, RG, principiincompletitutGödel *Física Clàssica vs Física Quàntica * RG: massapessant (gravetat) = massainert * Cordes/Branes/Teoria M TOE • La inflació: Inici univers inflació: 10-24 cm (10^-11 dim protó) Expansió en 26 ord mag (1078 volum)  pèsol Expansió durà uns 10-34 s pèsol → Via Làctia • Inflacióésparadigme, no teoria: moltsmodels • 1973 Ed Tryon “is the U a vacuum fluctuation?”

  12. Coms’hapogut 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 espècied'espurna que dispara la inflació en una sopa primigènia de gravetat, espai, temps i matèria” • Reproducciódels universos: Multiversos …

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

  14. 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. ’99 (P R Lapuente)

  15. Je-An Gu顧哲安 F(R) Modified Gravity Explain cosmic acceleration Model (parametrize) deviations from GR Cosmic Expansion Cosmic Structure Solar-System Test arXiv:1009.3488 Goals as demanded by obs cosmology, needs to pass as a theory of modified gravity, needs to pass Cosmological Tests Local Tests

  16. MoltesgràciesMuchas graciasThankYou

  17. 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

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