Das Universum hat einen Anfang oder eine große Explosion für seine Ausdehnung (Big Bang) und es wird von einem Ende gesprochen (Big Crunch). Aber was passiert in dieser Zeit zwischen den beiden Großen? Wie hat sich das Universum vor der Ankunft des Großen Zusammenbruchs entwickelt? Es gibt so viele Zeugnisse und Anfragen zu diesen Tatsachen, dass das, was wir normalerweise als die kennen Kosmologie.
Was ist Kosmologie?
Kosmologie ist die Wissenschaft, die den Ursprung erfährt und Entwicklung des Universums als Ganzes.
Theorien und historische Entwicklung der Kosmologie
El Entwicklung der Kosmologie Es ging nicht Hand in Hand mit experimenteller Beobachtung, da diese im Allgemeinen sehr komplex durchzuführen ist und nur bestimmte bekannte Tatsachen verwendet werden, um einer unglaublichen Theorie, die bis zu ihren letzten Ausdrücken praktisch demonstriert werden kann, hervorragende Argumente zu liefern.
In diesem Sinne werden derzeit hauptsächlich die Sonden an die Experimente geschickt Raum und Strahlung die des Kosmos oder des Universums, die wir auf der Erde antasten, leiten ein goldenes Zeitalter in der kosmologischen Theorie ein, und wieder einmal stehen uns die Ereignisse bevor. Trotzdem ist sich die Menschheit bewusst und begründet diesen spekulativen Teil, der zweifellos mit diesem Teil der Physik zusammenhängt.
Wir können den Beginn der westlichen Kosmologie vor 2500 Jahren in der griechischen Ära lokalisieren. Es kann darauf hingewiesen werden, dass die erste große Kosmologische Theorie, das bis in die Renaissance bestehen blieb, wurde von Platon und vor allem Aristoteles mit seinen vier Elementen Erde, Wasser, Luft und Feuer geschützt.
Zusätzlich zu dieser dauerhaften und perfekten Bewegung von Himmelskörpern in acht rotierenden Kristallkugeln, deren Materie die sogenannte Quintessenz war. Alles von einem großen Hersteller induziert, mit dem Land in der Mitte.
Ebenso kann die Dauer dieser aristotelischen Kosmologie auch durch die vom Astronomen Claudius Ptolemäus vorgenommenen Ad-hoc-Transformationen aufgedeckt werden, um die offensichtlichen Anomalien zu erklären, die in der Bewegung der Sterne (insbesondere das Einfahren der Planeten).
Andererseits wurde das geozentrische Modell von Aristoteles erst im Jahr 1543 durch das heliozentrische Modell des polnischen Mathematikers Nikolaus Kopernikus transformiert, der genau in seinem Todesjahr seine Arbeit über die Revolution der Welt ankündigte himmlische Sphären.
In diesem Sinne wurden diese Ideen nach und nach angenommen und perfektioniert Astronomen wie der Deutsche Johannes Kepler bis hin zum neuen Gravitationsuniversum des Engländers Isaac Newton, das Bestand hatte, bis Albert Einstein im XNUMX. Jahrhundert seine Allgemeine Relativitätstheorie formulierte.
Schließlich hat der Diskurs in der Endphase der Kosmologie eine wichtige Änderung erfahren, nämlich die wissen über Universum im Großen nicht vom Studium der Physik der Kleinsten getrennt werden konnte, war es notwendig, dass Astronomie und Teilchenphysik Hand in Hand gingen, um eine kosmologische Theorie aufzubauen.
Sie können auch mögen: DIE KONSTELLATIONEN: DAS VERBORGENE GEHEIMNIS DER STERNE IN UNSERER MILCHSTRASSE
Das kosmologische Prinzip
El kosmologisches Prinzip, behauptet, dass alle fundamentalen Beobachter dieselbe Kosmogeschichte beobachten. In ähnlicher Weise steht dieses Prinzip im Gegensatz zu den oben genannten „anthropischen Prinzipien“, bei denen unsere Perspektive auf das Universum privilegiert wäre.
3 Daten zum kosmologischen Prinzip
Es ist wichtig, alles zu wissen, was mit diesen Beobachtungen zusammenhängt, um sie leichter zu verstehen Prinzip kosmologische.
1. Direkte Folgen
Eine der direkten Konsequenzen des kosmologischen Prinzips ist die Annahme Gleichheit und Isotropie von Universum im großen Maßstab. Es besteht ein erheblicher Beobachtungsverdacht, dass die Struktur des Universums eine außergewöhnliche Ähnlichkeit von Materie und Strahlung auf Skalen von 108 Lichtjahren aufweist.
2. Robertson-Walker-Metrik
Das kosmologische Prinzip kündet auch das an Geometrie die wir verwenden müssen, um Entfernungen und Zeitintervalle auf dieser Skala zu messen, und dafür müssen wir die Metrik finden, die diese Geometrie auf einer großen Skala regiert.
3. Wie bekomme ich die Berechnungen?
Diese Berechnungen basieren auf der Relativitätstheorie Einstein General, aber wir dürfen nicht außer Acht lassen, dass alles wiederum auf den Werken der großen Geometer basiert, und abgesehen von denen des Vaters der Geometrie, Euklid, auf den Werken der nichteuklidischen Geometrien der Deutschen Carl Friedrich Gauß u Entscheidend waren im XNUMX. Jahrhundert Bernhard Riemann, der Ungar János Bolyai und der Russe Nikolai Lobachevski. Sehen wir uns also an, wie die Metrik abgeleitet wird.
Es geht normalerweise vom sogenannten Weyl-Postulat aus, das die Ähnlichkeit der annimmt Universum als Substrat oder perfektes Fluid, in dem die Geodäten orthogonal zu einer Familie von Hyperflächen der Weltraumgattung sind.
Das heißt, wir werden mit dem arbeiten, was als bekannt ist sich bewegende Koordinaten, die durch die freien Fälle der wesentlichen Beobachter bestimmt werden, so dass sich zwei Geodäten nur an einem singulären Punkt in der Vergangenheit oder Zukunft schneiden.
Wenn die fundamentalen Beobachter ihre Uhren zusammenfallen, wann für sie alle die Kosmologische Parameter Sie haben die gleichen Werte (Temperatur, mittlere Dichte, Druck u.a.) Die effektive gemeinsame Zeit ist die sogenannte kosmische Zeit t, die die Gleichzeitigkeitsflächen angibt. Die Skizzen der Parameter, die die ursprünglichen Beobachter sehen, nennen wir Kosmogeschichte.
Kosmologie und der Urknall
Obwohl das Modell von Urknall oder auch als Urknall bekannt, ist ein theoretisches Modell, das bei Beobachtungen ziemlich energisch ist und von der wissenschaftlichen Gemeinschaft großzügig akzeptiert wird. Es gibt jedoch einige Aspekte, die noch gelöst werden müssen.
Sie können auch mögen: Urknall: Theorie und Beweise, die den Beginn des Universums widerspiegeln
6 grundlegende Studien zur Beziehung zwischen Kosmologie und dem Urknall
Einige dieser Studien sind:
1. Unkenntnis des Ursprungs der Kosmologie
Es ist nicht bekannt, was in den frühen Tagen nach dem passiert ist Urknall. Die Antwort wird durch das Studium des frühen Universums untersucht, zu dessen Zielen es gehört, die Erklärung für eine mögliche Vereinigung der vier Grundkräfte zu finden. Diese sind: die starke Kernkraft, die schwache Kernkraft, die elektromagnetische Kraft und die schwächste der vier Kräfte, die als Gravitation bekannt ist).
2. Scheitern eines definitiven Modells
Es gibt kein endgültiges Modell für die Entstehung der aktuellen Strukturen seit dem Urknall. Die Antwort wird durch das Studium der gesucht Entstehung und Entwicklung von Galaxien und kosmischer Aufstieg.
3. Zweifel am Big Crunch
Es ist nicht bekannt, was das terminierbare Schicksal der Universum
4. Dunkle Materie und dunkle Energie
Zum größten Teil ist die Art der dunkle Materie und dunkle Energie.
5. Elementarteilchen
Im Moment nach dem Urknall entstanden die Elementarteilchen, die Quarks oben in Protonen und Quarks unten in Neutronen, und das genaue Verhältnis von Protonen zu Neutronen ist nicht bekannt.
6. Konstitution von Elementarteilchen
Elementarteilchen entstehen durch zwei Quarks mit gleicher elektrischer Ladung, die sie dank der elektromagnetischen Wechselwirkung nicht hätten koppeln können, es ist sinnlos, an die zu gehen starke Kernwechselwirkung.
Nun, das hat nur eine Transzendenz der maximalen Größe von a Atomkern und auch weil die elektromagnetische Wechselwirkung eine enorme Reichweite hat und wenn das Universum in einer einzigen Sekunde hundertachtillionenfach vergrößert würde, könnte die starke nukleare Wechselwirkung in dieser vorübergehenden Zeitspanne nicht fast alle (wenn nicht alle) Quarks zusammensetzen.
Sie können auch mögen: DIE GALAXIEN, IHRE WAHNSINNIGEN FORMEN UND IHRE SELTENSTEN KURIOSITÄTEN
Zusammenfassend ist Kosmologie a Zweig der Physik das wirft viele Fragen auf, und meiner Meinung nach müssen noch viele Studien durchgeführt werden, um diese Wissenschaft weiter zu fördern.