kozmologija

kozmologija (kozmo- + -logija), u modernoj znanosti kozmologija je grana astronomije koja se bavi proučavanjem podrijetla i razvoja svemira.

Povijest razvoja

Nikola Kopernik opisao je (1543) kako se Zemlja i drugi planeti gibaju oko Sunca unutar zvjezdane sfere. Giordano Bruno izložio je kozmologiju (1584) u kojoj Sunčev sustav nije središte svemira, već relativno beznačajan sustav među beskonačnim mnoštvom drugih. Newtonovi zakoni (1687) omogućili su matematički opis gibanja i gravitacijskoga međudjelovanja svemirskih tijela. Frederick William Herschel je na temelju promatranja i mjerenja izradio model Mliječne staze (1785) u obliku diska sa Suncem u središtu. Wilhelm Olbers postavio je Olbersov paradoks (1826) prema kojem bi, da je svemir beskonačan, noćno nebo bilo jednoliko sjajno. Albert Einstein je u specijalnoj teoriji relativnosti pretpostavio da prostor i vrijeme nisu odvojeni (1905), a u svojoj je kozmološkoj teoriji pretpostavio da je svemir statičan (1917). Vesto Melvin Slipher je, promatrajući pomak spektralnih linija u spektrima galaktika, otkrio (1912) da prevladava crveni pomak, tj. da se većina galaktika udaljava. Henrietta Leavitt Swan otkrila je (1912) da sjajnije cefeide imaju duži period promjene sjaja, a to je omogućilo mjerenje velikih udaljenosti u svemiru. Aleksandr Aleksandrovič Fridman pretpostavio je da se svemir širi i izveo je rješenja za nestacionarni kozmološki model (1922), a Edwin Powell Hubble otkrio je da se udaljenije galaktike brže udaljavaju (1925). Model velikoga praska, kojega prva formulacija potječe od Georgea Gamowa iz 1948., danas je u znanstvenome svijetu općeprihvaćena slika postanka svemira. Arno Allan Penzias i Robert Woodrow Wilson otkrili su 1965. mikrovalno pozadinsko zračenje zaostalo iz doba kad je svemir postao proziran, oko 379 000 godina nakon velikoga praska. Vera Rubin je, mjereći brzinu vrtnje spiralnih galaktika, pronašla dokaz o postojanju tamne tvari (1970). Alan Harvey Guth (1979) uveo je inflatorni model svemira, koji komplementarno nadopunjuje model velikoga praska. Gravitacijski valovi prvi su put zapaženi 2015.

Modeli svemira

Otvoreni svemir širi se bez zaustavljanja, udaljenost među galaktikama i galaktičkim skupovima se povećava se, prostor je slabo zakrivljen (hiperboličan) i beskonačna obujma volumena.

Ravni (euklidski) svemir beskonačna je volumena i neprestano se širi, iako sve sporije.

Zatvoreni (sferni) svemir zakrivljen je sam u sebe, konačna je volumena, a svjetlost se, zbog zakrivljenosti prostora, vraća u izvor; ako se danas širi, morat će se početi skupljati. Fizički uvjet koji razdvaja te modele gustoća je mase, a nije poznato u kojoj mjeri tamna tvar povećava srednju gustoću svemira. (→ tamna energija)

Veliki prasak model je svemira prema kojem je svemir nastao prije približno 13,7 milijarda godina iz singulariteta s vrlo velikom energijom, gustoćom i temperaturom, nakon čega se tako rođeni svemir stalno širi i hladi.

Inflatorni model svemira (inflacija) model je koji u prvim djelićima prve sekunde nakon velikoga praska predviđa iznimno brzo (eksponencijalno) širenje svemira.

Citiranje:
kozmologija. Hrvatska enciklopedija, mrežno izdanje. Leksikografski zavod Miroslav Krleža, 2020. Pristupljeno 5. 12. 2020. <http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=70651>.