Vad Är Kosmologi? Definition &historia

kosmologi är en gren av astronomi som involverar universums ursprung och utveckling, från Big Bang till idag och vidare in i framtiden. Enligt NASA är definitionen av kosmologi ” den vetenskapliga studien av universums storskaliga egenskaper som helhet.”

kosmologer pussel över exotiska begrepp som strängteori, mörk materia och mörk energi och om det finns ett universum eller många (ibland kallas multiversum)., Medan andra aspekter astronomi hantera enskilda objekt och fenomen eller samlingar av objekt, kosmologi spänner över hela universum från födseln till döden, med en mängd mysterier i varje skede.

Kosmologins historia& astronomi

mänsklighetens förståelse av universum har utvecklats betydligt över tiden. I astronomins tidiga historia betraktades jorden som centrum för allt, med planeter och stjärnor som kretsar kring det., På 1500-talet föreslog den polska forskaren Nicolaus Copernicus att jorden och de andra planeterna i solsystemet faktiskt kretsade runt solen och skapade ett djupt skifte i förståelsen av kosmos. I slutet av 1700-talet beräknade Isaac Newton hur krafterna mellan planeter — särskilt gravitationskrafterna — interagerade.

1900-talets gryning gav ytterligare insikter om att förstå det stora universum. Albert Einstein föreslog enandet av tid och rum i sin allmänna relativitetsteori., I början av 1900-talet diskuterade forskare om Vintergatan innehöll hela universum inom dess span, eller om det bara var en av många samlingar av stjärnor. Edwin Hubble beräknade avståndet till ett fuzzy nebulöst föremål på himlen och bestämde sig för att det låg utanför Vintergatan, vilket visade att vår galax var en liten droppe i det enorma universum. Med hjälp av allmän relativitet för att lägga ramverket mätte Hubble andra galaxer och bestämde sig för att de rusade bort från USA, vilket ledde honom att dra slutsatsen att universum inte var statiskt men expanderande.,

under de senaste decennierna bestämde kosmologen Stephen Hawking att universum i sig inte är oändligt men har en bestämd storlek. Det saknar dock en bestämd gräns. Detta liknar jorden; Även om planeten är ändlig, skulle en person som reser runt den aldrig hitta ”slutet” men skulle istället ständigt cirkla runt världen. Hawking föreslog också att universum inte skulle fortsätta för evigt men så småningom skulle sluta.,

kosmologiska uppdrag& instrument

lanserades i November 1989, NASA”s Cosmic Background Explorer (COBE) tog exakta mätningar av strålning över himlen. Uppdraget fungerade fram till 1993.

även om NASA: s rymdteleskop Hubble förmodligen är mest känt för sina häpnadsväckande bilder, var ett primärt uppdrag kosmologiskt. Genom att mer exakt mäta avstånden till cepheidvariabler, stjärnor med ett väldefinierat förhållande mellan deras ljusstyrka och deras pulsationer, hjälpte Hubble till att förfina mätningar om hur universum expanderar., Sedan starten har astronomer fortsatt att använda Hubble för att göra kosmologiska mätningar och förfina befintliga.

Tack vare Hubble, ”om du lägger i en låda alla sätt som mörk energi kan skilja sig från den kosmologiska konstanten, skulle den rutan nu vara tre gånger mindre”, sa kosmologen Adam Riess från Space Telescope Science Institute i ett uttalande. ”Det är framsteg, men vi har fortfarande en lång väg att gå för att fastställa naturen av mörk energi.”

NASA”s Wilkinson Microwave Anisotropi Probe (WMAP) var en rymdfarkost som drivs från 2001 till 2010., WMAP kartlade små fluktuationer i den kosmiska mikrovågsbakgrunden (CMB), det gamla ljuset från det tidiga universum, och bestämde att vanliga atomer utgör endast 4,6 procent av universum, medan mörk materia utgör 24 procent.

”kvardröjande tvivel om förekomsten av mörk energi och universums sammansättning upplöst när WMAP-satelliten tog den mest detaljerade bilden någonsin av den kosmiska mikrovågsbakgrunden”, säger kosmologen Charles Seife i tidskriften Science.,

Europeiska rymdorganisationens Planck rymduppdrag gick från 2009 till 2013 och fortsatte studien av den kosmiska mikrovågsbakgrunden.

ESA håller för närvarande på att utveckla Euclid-uppdraget, som bör flyga i slutet av årtiondet. Euclid kommer att studera mörk materia och mörk energi med större precision, spåra dess fördelning och utveckling genom universum.

” i hjärtat av uppdraget är en av de miljarder pund frågorna om fysik,”ESA” s David Parker sade i ett uttalande.,

vanliga kosmologiska frågor

Vad som hände före Big Bang?
på grund av universums slutna och ändliga natur kan vi inte se ”utanför” vårt eget universum. Tid och rum började med Big Bang., Medan det finns ett antal spekulationer om förekomsten av andra universum, finns det inget praktiskt sätt att observera dem, och som sådan kommer det aldrig att finnas några bevis för (eller emot!) de.

var hände Big Bang?
Big Bang skedde inte vid en enda punkt men istället var utseendet på tid och rum i hela universum på en gång.

om andra galaxer alla verkar rusa bort från oss, inte ” t att placera oss i mitten av universum?,
Nej, för om vi skulle resa till en avlägsen galax, verkar det som om alla omgivande galaxer rusade på samma sätt bort. Tänk på universum som en jätte ballong. Om du markerar flera punkter på ballongen, sedan spränga den, skulle du notera att varje punkt rör sig bort från alla andra, även om ingen är i centrum. Universums expansion fungerar på ungefär samma sätt.

hur gammal är universum?
enligt data som släpptes av Planck-laget 2013 är universum 13,8 miljarder år gammalt, ge eller ta hundra miljoner år eller så., Planck bestämde åldern efter kartläggning av små temperaturfluktuationer i CMB.

”mönster över stora fläckar på himlen berätta om vad som hände på de minsta skalorna i stunderna strax efter att vårt universum föddes”, säger Charles Lawrence, den amerikanska projektforskaren för Planck, i ett uttalande.

kommer universum att sluta? Om så, hur?
huruvida universum kommer till ett slut beror på dess densitet — hur sprida ut frågan inom det kan vara., Forskare har beräknat en” kritisk densitet ” för universum. Om dess sanna densitet är större än deras beräkningar, så kommer universums expansion att sakta och slutligen vända tills den kollapsar. Men om densiteten är mindre än den kritiska densiteten fortsätter universum att expandera för alltid.

som kom först, chicken…er galaxen eller stjärnorna?
post-Big Bang universum bestod huvudsakligen av väte, med lite helium kastas in för god åtgärd. Gravity orsakade vätet att kollapsa inåt och bilda strukturer., Astronomer är dock osäkra på om de första massiva blobbar bildade enskilda stjärnor som senare föll samman via gravitation, eller massan kom samman i galaxstora klumpar som senare bildade stjärnor.

Ytterligare läsning:

• särskild rapport: historien& framtiden för Kosmos

följ Nola Taylor Redd på @NolaTRedd, Facebook eller Google+. Följ oss på @Spacedotcom, Facebook eller Google+.

---