Stilling: Evisdom > vitenskap >

Hva er forholdet mellom partikkelfysikk og kosmologi?

Det er en intim sammenheng mellom feltene i partikkelfysikk og kosmologi, som er eksemplifisert ved en lang rekke fysikere arbeider i begge samtidig: Albert Einstein, Stephen Hawking, Kip Thorne, og mange andre. Kosmologi er studiet av universet og dets struktur, mens partikkelfysikk er studiet av fundamentale partikler som kvarker og fotoner, det minste kjente objekter. Selv om det først kan de virke som usammenhengende som noe kan være, kosmologi og partikkelfysikk er faktisk nært knyttet.

I motsetning til de komplekse systemer på Jorden, hvor mye skal beskrives ved hjelp av høyere forklaringer fremfor nye egenskaper fra de laveste nivåene, intergalaktiske og kosmologiske fenomener er relativt enklere. For eksempel, i det store avstander i rommet, bare én av de fire naturkreftene har noen reell innflytelse: gravitasjon. Selv om stjerner og galakser er veldig langt unna, og mange ganger større enn oss selv har vi en bemerkelsesverdig nøyaktig bilde av hvordan de fungerer, utledet fra grunnleggende fysiske lover som direkte beskaffenhet partikler.

 

domenet til kosmologi tettest koblet til partikkelfysikk er studiet av Big Bang, den gigantiske eksplosjonen som skapte all materie i universet og Romtid som universet selv er sammensatt. The Big Bang startet opp som et punkt nær uendelig tetthet og null volum: en singularitet. Så det raskt utvidet til størrelsen av en atomkjerne, der partikkelfysikk kommer inn i bildet. For å forstå hvordan de første øyeblikkene av Big Bang påvirket universet slik det er i dag, må vi bruke det vi vet om partikkelfysikk å skape troverdige kosmologiske modeller.

 

En av motivasjonene for å lage stadig kraftigere partikkelakseleratorer er å utføre eksperimenter som simulere fysiske forhold så tidlig som mulig i historien om universet, da alt var veldig kompakt og varmt. Cosmologists må være godt bevandret i partikkelfysikk for å gjøre betydelige bidrag til feltet.

 

En annen nøkkel til forståelse av forholdet mellom partikkelfysikk og kosmologi er å se på studier av svarte hull. De fysiske egenskapene til sorte hull er relevante for den langsiktige fremtid kosmos. Sort hull er kollapset stjerner med slike enorme tyngdekraft at ikke engang lyset kan unnslippe sin forstå. For en stund ble det antatt at sorte hull avgis ingen stråling, og ville vært evig, et paradoks til fysikere. Men Stephen Hawking teori, basert på innsikt fra partikkelfysikk, som sorte hull gjør faktisk avgir stråling, som deretter ble kalt Hawking stråling.

 

Partikkelfysikk er også svært relevant inn i undersøkelser av mørk materie, usynlig materie hvis eksistens er kjent på grunn av dens gravitasjonskraft innflytelse på synlig materie og mørk energi, en mystisk kraft som gjennomsyrer universet og fører sin ekspansjon til å akselerere. Dette er sentrale spørsmål i moderne kosmologi.

 

1100509339.pdf 1100510011.pdf
----------------------------------
Forholde Artikkelen:
----------------------------------