Kosmolo

1
Kosmološki preduslovi za nastanak života

• Milan M. Cirkovic
• Astronomska opservatorija u Beogradu
• Volgina 7, 11160 Beograd
• Prirodno-matematicki fakultet Univerziteta u
  Novom Sadu
• Trg Dositeja Obradovica 4, 21000 Novi Sad
• e-mail mcirkovic_at_aob.bg.ac.yu

2
Tri kanonska pitanja

• Kako život pocinje i razvija se?
• Postoji li život drugde u kosmosu?
• Kakva je buducnost života i inteligencije na
  Zemlji i drugde u kosmosu?

3
Da li je svaki svemir pogodan za život?

• Pocetni uslovi za nastanak života odredeni su
  osobinama svemira kao celine kosmologijom!
• They could plunge from world to world through
  the sky but when stars were wrong, They could
  not live. - Howard P. Lovecraft
• If You Find This World Bad, You Should See Some
  of the Others Philip K. Dick

4
Standardni kosmološki model (Veliki prasak)

• Stvaranje paradigme Fridman, Lemetr, Gamov
  (1922-1947)
• Prihvatanje paradigme kvazari, CMB (1963-1970)
• Svemir se širi i hladi ? crveni pomak udaljenih
  izvora
• Stvaranje strukture glavni dogadaj u
  istoriji
• svemira!

5
Kosmološki princip

• Svemir je - na velikim skalama - homogen i
  izotropan.
• Bez kosmološkog principa, rešavanje jednacina OTR
  je isuviše teško ? ne bi bilo savremene
  kosmologije!

Fridmanovi modeli
6
Kosmološki princip (delimicno) potvrden...
CfA redshift survey
Las Campanas Redshift survey
7
ali (srecom) ne potpuno!

• Naše postojanje bilo bi nemoguce bez strukture!
• Struktura je veoma daleko od stanja
  termodinamicke ravnoteže ( toplotne smrti)
• T 2.735 K
• Termodinamicka NEravnoteža je suštinski preduslov
  života!

8
I previše strukture je opasno...

• ...jer materija teži da dostigne stanje najvece
  entropije stanje crne rupe!
• Bekenštajn, Hoking, Penrouz, Geroh (1970-tih)
• U svemiru danas ima malo crnih rupa.
• U prošlosti svemira ih je bilo još manje!
• ? svemir je nastao u stanju jako niske entropije!
• ? naš Veliki prasak je jako malo verovatan!
• (11010120 !!!)

9
Antropicki princip(i)

• Slabi antropicki princip (WAP Karter 1974)
  izmerene vrednosti fizickih i kosmoloških
  velicina nisu podjednako verovatne, vec su
  ogranicene zahtevom da postoje mesta gde život
  baziran na ugljeniku može evoluirati, i zahtevom
  da univerzum bude dovoljne starosti da se to vec
  dogodilo.
• Jaki antropicki princip (SAP Karter 1974)
  kosmos mora imati osobine koje omogucuju da se
  život u njemu razvije u nekom stadijumu njegove
  istorije.

10
Primer antropickog rasudivanja

• Ehrenfest, 1917 Stabilni planetski i atomski
  sistemi su moguci samo u 3D prostoru
• Za D gt 3 planetski sistemi su nestabilni!
• Za D lt 3 nema gravitacione sile izmedu zvezda i
  planeta!
• Pošto su nam atomi i planete neophodni za
  život...

11
Dva alternativna objašnjenja

• Hipoteza dizajna
• Hipoteza multiverzuma
• (vide Michael Moorcock, 1956)

Hipoteza dizajna nema niceg zajednickog sa
kvazireligioznom ideološkom konstrukcijom
poznatom kao inteligentni Dizajn!
12
Problem kosmološke konstante

• Najveca greška mog života Ajnštajn o
  kosmološkoj konstanti ?
• Slican efekat Zlatokose kosmološka konstanta
  ni suviše velika ni suviše mala, nego baš kako
  treba!
• Od 1998. godine znamo za postojanje veoma male
  kosmološke konstante.
• Iako je ? lt 10-45 (!), ona igra odlucujucu ulogu
  u evoluciji strukture u svemiru.

13
Multiverzum bogatstvo razlicitosti
??gt 0
?? 0
??lt 0
14
Prava vrsta galaksije?

• Spiralne galaksije - visoka metalicnost
• Kontinuirano formiranje zvezda omogucuje nastanak
  Populacije II.
• Elipticne i patuljaste galaksije niske
  metalicnosti, potpuno lišene radioaktivnih
  r-elemenata.
• Zakljucak život može postojati samo u spiralnim
  i nepravilnim galaksijama!

15

• 40 ukupne zvezdane populacije kosmosa
  nenastanjivo!

16
Pojam Galakticke nastanjive zone

• Gonzalez, Ward Brownlee (2001) Galactic
  Habitable zone (GHZ)
• Spoljna granica gradijent metalicnosti.
• Unutrašnja granica dinamicka stabilnost,
  ucestalost supernovih i ?-bleskova.
• Tacne granice GHZ nisu još odredene!
• 20 Mlecnog puta leži u GHZ!

17
Granice GHZ?

• Gonzalez, Brownlee and Ward (2001)
• Lineweaver (2001, 2004)
• Cirkovic (2005)

18
(No Transcript)
19
Pouke?

• Uslovi za pojavu cak i najjednostavnijih oblika
  života su izuzetno strogi!

• To što je život redak cak i u okviru
  multiverzuma, može samo da nas uveri u njegovu
  dragocenost!

20
Na istraživackoj strani mnogo preostalog posla...
21
Koliko carstava ne znaju za nas! Blez Paskal
(cca. 1650)
HVALA NA PAŽNJI!