/ Svet častíc | Slovenský portál nielen o časticovej fyzike

Štandardný kozmologický model

| 3. 12. 2015


/data/photos/tomas blazek.jpg

Štandardný kozmologický model (ŠKM) je označenie pre súbor predstáv o pôvode, zložení a dynamike vesmíru, ktoré sú v zhode s kozmologickými pozorovaniami.  

Základnou predstavou je veľký tresk, ktorý na časovej škále Planckovského času (zlomok sekundy rádovo rovný 10-44 s) znamenal zrod rozpínajúceho sa homogénneho a izotropného priestoru obsahujúceho veľmi veľkú energiu.

Následný časový vývoj rozpínania vesmíru je daný všeobecnou teóriou relativity.

Výsledkom je dnešný vesmír, ktorý možno v prvom priblížení opísať ako priestor bez výnimočného bodu a smeru, avšak s výnimočným časovým okamihom v minulosti.

Pre opis časového vývoja je potrebné zadať zloženie energie vesmíru.

Podľa ŠKM je dnes až 95% energie vesmíru tvorené zatiaľ nepozorovanými formami energie.

Známa baryónová hmota prispieva v súčasnosti do energie vesmíru iba piatimi precentami. (Pojmom „baryónová hmota“ označujeme bežnú hmotu zloženú z atómov a molekúl. „Baryóny“ sú kvarky a z nich zložené  protóny a neutróny v atómových jadrách.)

Elektromagnetické žiarenie a neutrína prispievajú menej ako desatinou percenta a v súčasnosti sú pre vývoj vesmíru zanedbateľné.

Zvyšných 95% energie vesmíru pochádza podľa ŠKM z tmavej energie vo forme kozmologickej konštanty (68%) a chladnej tmavej hmoty (27%).

V skratke sa dá povedať, že plochá geometria nášho priestoru a dnešné hodnoty 68%, 27% a 5% pre tmavú energiu kozmologickej konštanty, chladnú tmavú hmotu a baryónovú hmotu definujú ŠKM.

ŠKM  je v dobrej zhode s množstvom kozmologických pozorovaní posledných rokov. Pre vek vesmíru vychádza hodnota 13.8 miliárd rokov (s chybou menej ako jedno percento), čo je konzistentné s nezávislými pozorovaniami veku najstarších galaxií.

ŠKM má teoretické medzery, nie je teda ucelenou konzistentnou teóriou.

Medzi nevysvetlené otázky patrí pôvod vesmírnych štruktúr, pozorovaná plochosť priestoru a jeho vysoký stupeň homogenity, fyzikálna podstata tmavej energie, prevaha hmoty nad antihmotou a iné problémy. Mnohé z otvorených otázok nachádzajú vysvetlenie, ak ŠKM rozšírime o inflačné štádium vesmíru tesne po veľkom tresku.

Inflácia je hypotetické štádium exponenciálne prudkého rozpínania priestoru v zlomku prvej sekundy.

Stopy inflácie, rovnako ako častice tmavej hmoty a povaha tmavej energie sú v súčasnosti predmetom intenzívneho vedeckého bádania.

Nemožno vylúčiť, že budúce objavy výrazným spôsobom doplnia a možno i pozmenia dnešný ŠKM. Na druhej strane ŠKM a jeho konzistentnosť predstavuje obrovský úspech revolučného poznávania vesmíru v posledných dvoch desaťročiach. 

Tomáš Blažek, FMFI UK Bratislava

Film "A day with particles"

12. 3. 2021

Masterclasses 2021 - tlačová správa

2. 3. 2021

Masterclasses 2020 - tlačová správa

4. 3. 2020

ALPHA prvýkrát ochladila antihmotu pomocou laserového svetla

6. 4. 2021

Zaujímavý nový výsledok experimentu LHCb v CERN-e

23. 3. 2021

Kolaborácia ALICE otvorila cestu pre vysoko presné štúdium silnej sily

10. 12. 2020

Copyright © 2013, 2020 Svet častíc | Powered by OctoberCMS | Webdesign freelance studio, s.r.o.