hoodstuk 6

Question 1

kosmologische principe

Answer 1

het heelal is homogeen (ongeacht plaats) en isotroop (ongeacht richting)

Question 2

open heelal

Answer 2

een heelal dat blijft expanderen

Question 3

hadronen

Answer 3

deeltjes die bestaan uit 2 of meer quarks die bij elkaar worden gehouden door de sterke wisselwerking

Question 4

baryonen

Answer 4

hadronen die zijn opgebouwd uit een oneven aantal (anti)quarks

Question 5

leptonen

Answer 5

elementaire deeltjes die niet onderhevig zijn aan de sterke wisselwerking

Question 6

recombinatie

Answer 6

elektronen binden zich voor het eerst aan protonen en kernen

Question 7

ontkoppeling van materie en straling

Answer 7

door recombinatie kan straling quasi-ongehinderd door het heelal reizen, waardoor deze ook door ons op te meten is

Question 8

planck tijdperk

Answer 8

• 10^-43s
  -TOE nodig
  -symmetrie verbreking gravitatie en andere fundamentele krachten

Question 9

grand unification tijdperk

Answer 9

-10^-35s
- symmetrie verbreking sterke wisselwerking en elektro-zwakke kracht
- overschot aan quarks

Question 10

inflatie tijdperk

Answer 10

-10^-32s
-exponentiële expansie

Question 11

woestijn tijdperk

Answer 11

-10^-12s
- gemiddelde energie onder 10Tev
-geen noemenswaardige evolutie
-symmetrie verbreking EM en zwakke wisselwerking

Question 12

quarktijdperk

Answer 12

-1microseconde
-quarks waren nog te heet om te combineren tot zwaardere deeltjes

Question 13

hadronentijdperk

Answer 13

-1s
-uit fotonen ontstaan spontaan hadron-antihadron-paren
-einde: overschot aan hadronen

Question 14

leptonen tijdperk

Answer 14

-100s
-lepton-antilepton-paren
-einde: overschot aan elektronen

Question 15

nucleosynthese tijdperk

Answer 15

-20 minuten
-kernfusie
-meeste heliumkernen worden gecreëerd

Question 16

stralingstijdperk

Answer 16

-50000jaar
-massadichtheid van materie was kleiner dan de energiedichtheid van straling

Question 17

plasmatijdperk

Answer 17

-400000jaar
- materie was dominant
- te heet om elektronen aan kernen te binden: materie is plasma

Question 18

materietijdperk

Answer 18

-10^10 jaar
- recombinatie van elektronen aan protonen of kernen
- ontkoppeling van materie en straling

Question 19

donkere energie tijdperk

Answer 19

-donkere energie is dominant

Question 20

4 peilers van de big bang

Answer 20

1)expansie van het heelal
2) leeftijden bolhopen
3) kosmische achtergrond straling
4) nucleosynthese

Question 21

kosmische achtergrondstraling

Answer 21

de straling die uitgezonden werd op het ogenblik van de ontkoppeling van materie en straling

Question 22

problemen met de theorie (zonder inflatie)

Answer 22

1) vlakheidsprobleem
2) horizonprobleem
3) structuurprobleem
4) probleem van exotische zware deeltjes

Question 23

vlakheidsprobleem

Answer 23

verklaard niet waarom het heelal zodanig vlak was

Question 24

horizonprobleem

Answer 24

kosmische achtergrondstraling is isotroop
=> thermisch evenwicht
maar: niet mogelijk want gebieden die ver uit elkaar lagen konden nog geen contact hebben gehad met elkaar

Question 25

structuurprobleem

Answer 25

als we aannemen dat er volledig thermisch evenwicht was, kunnen we de fluctuaties die we zien niet verklaren

Question 26

probleem van exotische zware deeltjes

Answer 26

in de GUT zijn er bepaalde zware deeltjes nodig, zoals magnetische monopolen, die we simpelweg niet waarnemen

Question 27

oplossing vlakheidsprobleem

Answer 27

de kromtestraal wordt door inflatie dermate vergroot dat wij binnen het observeerbaar heelal, de kromming niet kunnen onderscheiden van vlak

Question 28

oplossing horizonprobleem

Answer 28

door sterkt inflatie was het gebied waaruit we straling ontvangen veel kleiner, waardoor er wel thermisch evenwicht kon zijn

Question 29

oplossing structuurprobleem

Answer 29

inflatie van quantumfluctuaties hebben uitvergroot

Question 30

oplossing probleem van exotische zware deeltjes

Answer 30

magnetische monopolen en andere zware deeltjes uit het tijdperk van de perfecte symmetrie werden dermate verdund dat ze niet detecteerbaar meer zijn

Question 31

3 types waarnemingen kosmologische parameters

Answer 31

1) signatuur van de kosmische achtergrondstraling 2) massabepaling van galaxieën clusters 3) waarnemingen van supernovae van type Ia

Question 32

lichtkegel

Answer 32

de meetkundige plaats van alle gebeurtenissen in de ruimtetijd waar fotonen vandaan komen die de waarnemer op tijdstip t_0 kan waarnemen

Question 33

deeltjeshorizon

Answer 33

de straal van het waarneembare heelal op een tijdstip t

Question 34

hubble-sfeer

Answer 34

een grens met als straal de fysische afstand die gelijk is aan c/H

Question 35

gebeurtenis horizon

Answer 35

de limiet van de lichtkegel voor t naar oneindig. Het is de meetkundige plaats van alle gebeurtenissen in de ruimtetijd die we kunnen waarnemen of die we zullen kunnen waarnemen. alles wat hierbuiten valt zal nooit tot het waarneembare heelal horen

Question 36

vragen in kosmologie

Answer 36

1) hubble spanning 2) einde van de inflatie 3) lithium anomalie 4) aard van donkere materie 5) aard van donkere energie

Question 37

hubble spanning

Answer 37

de hubble parameter verschilt afhankelijk van de methode die wordt gebruikt om deze te bepalen

Question 38

einde van de inflatie

Answer 38

het is onduidelijk hoe de exponentiële expansie terug naar normale expansie kan overgaan

Question 39

lithium anomalie

Answer 39

er is minder lithium-7 dan voorspeld

Question 40

aard van donkere materie

Answer 40

de structuur van donkere materie is volledig ongekend

Question 41

aard van donkere energie

Answer 41

de aard van donkere energie is onbekend, zelfs het bestaan ervan is niet zeker, er zou ook een probleem in de theorie kunnen zijn