Czym Jest Kosmologia? Definicja i historia
Kosmologia jest gałęzią astronomii, która obejmuje powstanie i ewolucję wszechświata, od Wielkiego Wybuchu do dziś i dalej w przyszłość. Według NASA, definicja kosmologii to ” naukowe badanie właściwości wszechświata jako całości na dużą skalę.”
Kosmolodzy zastanawiają się nad egzotycznymi pojęciami, takimi jak teoria strun, ciemna materia i ciemna energia oraz czy istnieje jeden wszechświat czy wiele (czasami nazywany wieloświatem)., Podczas gdy inne aspekty astronomii dotyczą pojedynczych obiektów i zjawisk lub zbiorów obiektów, kosmologia obejmuje cały wszechświat od narodzin do śmierci, z bogactwem tajemnic na każdym etapie.
Historia kosmologii& Astronomia
zrozumienie wszechświata przez ludzkość znacznie ewoluowało w czasie. We wczesnej historii astronomii, ziemia była uważana za centrum wszystkich rzeczy, z planetami i gwiazdami krążącymi wokół niej., W XVI wieku polski naukowiec Mikołaj Kopernik zasugerował, że Ziemia i inne planety Układu Słonecznego faktycznie krążą wokół Słońca, powodując głęboką zmianę w rozumieniu kosmosu. Pod koniec XVII wieku Isaac Newton obliczył, w jaki sposób siły między planetami — w szczególności siły grawitacyjne — oddziaływały.
początek XX wieku przyniósł dalsze spojrzenie na pojmowanie rozległego wszechświata. Albert Einstein zaproponował unifikację czasu i przestrzeni w swojej ogólnej teorii względności., Na początku XX wieku naukowcy zastanawiali się, czy Droga mleczna zawiera cały wszechświat w swoim zasięgu, czy też jest to po prostu jedna z wielu kolekcji gwiazd. Edwin Hubble obliczył odległość do rozmytego mgławicowego obiektu na niebie i ustalił, że leży on poza Drogą Mleczną, udowadniając, że nasza Galaktyka jest małą kroplą w ogromnym wszechświecie. Korzystając z ogólnej teorii względności, Hubble zmierzył inne galaktyki i ustalił, że oddalają się one od USA, co doprowadziło go do wniosku, że wszechświat nie jest statyczny, ale rozszerzający się.,
w ostatnich dziesięcioleciach kosmolog Stephen Hawking ustalił, że sam wszechświat nie jest nieskończony, ale ma określony rozmiar. Nie ma jednak określonej granicy. Jest to podobne do ziemi; chociaż planeta jest skończona, osoba podróżująca po niej nigdy nie znajdzie „końca”, ale zamiast tego stale okrąża glob. Hawking zaproponował również, że wszechświat nie będzie trwał wiecznie, ale ostatecznie się skończy.,
misje kosmologiczne& Instrumenty
wystrzelony w listopadzie 1989 roku kosmiczny Odkrywca tła (COBE) NASA dokonał precyzyjnych pomiarów promieniowania na niebie. Misja funkcjonowała do 1993 roku.
chociaż Kosmiczny Teleskop Hubble ' a NASA jest prawdopodobnie najbardziej znany ze swoich zdumiewających obrazów, podstawowa misja miała charakter kosmologiczny. Dzięki dokładniejszym pomiarom odległości od zmiennych Cefeidowych, gwiazd o dobrze określonym stosunku jasności do pulsacji, Hubble pomógł udoskonalić pomiary dotyczące rozszerzania się wszechświata., Od czasu jego uruchomienia astronomowie nadal używają Hubble ' a do wykonywania pomiarów kosmologicznych i udoskonalania istniejących.
dzięki Hubble ' owi, „jeśli umieścisz w pudełku wszystkie sposoby, że ciemna energia może różnić się od stałej kosmologicznej, to pudełko będzie teraz trzy razy mniejsze”, kosmolog Adam Riess Z Space Telescope Science Institute powiedział w oświadczeniu. „To jest postęp, ale wciąż mamy przed sobą długą drogę, aby określić naturę ciemnej energii.”
NASA ' s Wilkinson Microwave Anizotropy Probe (WMAP) – sonda kosmiczna działająca w latach 2001-2010., WMAP zmapował małe fluktuacje kosmicznego mikrofalowego tła (CMB), starożytnego światła z wczesnego wszechświata i ustalił, że zwykłe Atomy stanowią tylko 4,6 procent wszechświata, podczas gdy ciemna materia stanowi 24 procent.
„wątpliwości co do istnienia ciemnej energii i składu wszechświata rozwiały się, gdy Satelita WMAP wykonał najbardziej szczegółowe zdjęcie kosmicznego mikrofalowego tła” – powiedział kosmolog Charles Seife w czasopiśmie „Science”.,
Plancka misja kosmiczna Europejskiej Agencji Kosmicznej trwała od 2009 do 2013 roku i kontynuowała badania kosmicznego tła mikrofalowego.
ESA opracowuje obecnie misję Euclid, która powinna lecieć do końca dekady. Euclid będzie badać ciemną materię i ciemną energię z większą precyzją, śledząc jej rozkład i ewolucję we wszechświecie.
,
Często zadawane pytania kosmologiczne
co było przed Wielkim Wybuchem?
ze względu na zamkniętą i skończoną naturę wszechświata nie możemy widzieć „Na Zewnątrz” własnego wszechświata. Czas i przestrzeń zaczęły się wraz z Wielkim Wybuchem., Chociaż istnieje wiele spekulacji na temat istnienia innych wszechświatów, nie ma praktycznego sposobu, aby je obserwować i jako takie nigdy nie będzie żadnych dowodów na (lub przeciwko!) im.
gdzie doszło do Wielkiego Wybuchu?
Wielki Wybuch nie wydarzył się w jednym punkcie, ale zamiast tego było pojawienie się przestrzeni i czasu w całym wszechświecie naraz.
Jeśli inne galaktyki wydają się oddalać od nas, czy to nie stawia nas w centrum wszechświata?,
nie, bo gdybyśmy mieli podróżować do odległej galaktyki, wydawałoby się, że wszystkie otaczające galaktyki w podobny sposób oddalają się od siebie. Pomyśl o wszechświecie jak o gigantycznym balonie. Jeśli zaznaczysz wiele punktów na balonie, a następnie wysadzisz go w powietrze, zauważysz, że każdy punkt oddala się od wszystkich pozostałych, chociaż żaden nie znajduje się w centrum. Ekspansja wszechświata funkcjonuje w ten sam sposób.
ile lat ma wszechświat?
według danych opublikowanych przez zespół Plancka w 2013 roku wszechświat ma 13,8 miliarda lat, mniej więcej sto milionów lat., Planck określił wiek po odwzorowaniu niewielkich wahań temperatury w CMB.
„wzory na ogromnych skrawkach nieba mówią nam o tym, co działo się na najmniejszych skalach w momentach tuż po narodzinach naszego wszechświata”, powiedział Charles Lawrence, amerykański naukowiec Planck, w oświadczeniu.
czy wszechświat się skończy? Jeśli tak, to w jaki sposób?
To, czy wszechświat dobiegnie końca, zależy od jego gęstości — jak rozproszona może być w nim Materia., Naukowcy obliczyli „gęstość krytyczną” dla wszechświata. Jeśli jego prawdziwa gęstość jest większa niż ich obliczenia, w końcu ekspansja wszechświata spowolni, a następnie, ostatecznie, odwróci się, aż się zawali. Jeśli jednak gęstość jest mniejsza niż gęstość krytyczna, wszechświat będzie się rozszerzał w nieskończoność.
który był pierwszy, the chicken…er galaktyka czy Gwiazdy?
wszechświat po Wielkim Wybuchu składał się głównie z wodoru, z odrobiną helu wrzuconego na dobre. Grawitacja spowodowała, że wodór zapadł się do wewnątrz, tworząc struktury., Astronomowie nie są jednak pewni, czy pierwsze masywne plamy utworzyły pojedyncze gwiazdy, które później spadły razem poprzez grawitację, czy też masy powstały w grudkach wielkości galaktyk, które później utworzyły Gwiazdy.
dodatkowe czytanie:
- Raport specjalny: Historia& przyszłość kosmosu
śledź Nola Taylor Redd na @NolaTRedd, Facebook lub Google+. Śledź nas na @ Spacedotcom, Facebook lub Google+.