Kosmologie - Cosmology

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Das Hubble eXtreme Deep Field (XDF) wurde im September 2012 fertiggestellt und zeigt die am weitesten entfernten Galaxien, die jemals fotografiert wurden. Mit Ausnahme der wenigen Sterne im Vordergrund (die hell und leicht erkennbar sind, weil nur sie Beugungsspitzen aufweisen ) ist jeder Lichtfleck auf dem Foto eine einzelne Galaxie, von denen einige 13,2 Milliarden Jahre alt sind. Das beobachtbare Universum enthält schätzungsweise mehr als 2 Billionen Galaxien.

Die Kosmologie (aus dem Griechischen κόσμος, Kosmos "Welt" und -λογία, -logia "Studie von") ist ein Zweig der Astronomie, der sich mit den Studien über den Ursprung und die Entwicklung des Universums vom Urknall bis heute und in die Zukunft befasst . Es ist die wissenschaftliche Untersuchung des Ursprungs, der Entwicklung und des späteren Schicksals des Universums . Die physikalische Kosmologie ist die wissenschaftliche Untersuchung des Ursprungs des Universums, seiner großräumigen Strukturen und Dynamik und seines endgültigen Schicksals sowie der Gesetze der Wissenschaft , die diese Gebiete regeln.

Der Begriff Kosmologie wurde zuerst auf Englisch in 1656 in verwendet Thomas Blount ‚s Glossographia , und im Jahr 1731 aufgenommen in lateinischer Sprache von deutschen Philosophen Christian Wolff , in Cosmologia Generalis .

Religiöse oder mythologische Kosmologie ist eine Sammlung von Überzeugungen, die auf mythologischer , religiöser und esoterischer Literatur und Traditionen von Schöpfungsmythen und Eschatologie basieren .

Die physikalische Kosmologie wird von Wissenschaftlern wie Astronomen und Physikern sowie von Philosophen wie Metaphysikern , Philosophen der Physik und Philosophen von Raum und Zeit untersucht . Aufgrund dieses gemeinsamen Umfangs mit der Philosophie können Theorien in der physikalischen Kosmologie sowohl wissenschaftliche als auch nichtwissenschaftliche Aussagen umfassen und von Annahmen abhängen, die nicht getestet werden können . Die Kosmologie unterscheidet sich von der Astronomie darin, dass sich die erstere mit dem Universum als Ganzes befasst, während sich die letztere mit einzelnen Himmelsobjekten befasst . Die moderne physikalische Kosmologie wird von der Urknalltheorie dominiert , die versucht, Beobachtungsastronomie und Teilchenphysik zusammenzubringen . Insbesondere eine Standardparametrisierung des Urknalls mit dunkler Materie und dunkler Energie , bekannt als Lambda-CDM- Modell.

Der theoretische Astrophysiker David N. Spergel hat die Kosmologie als "historische Wissenschaft" beschrieben, weil "wenn wir in den Raum schauen, schauen wir in die Zeit zurück" aufgrund der Endlichkeit der Lichtgeschwindigkeit .

Disziplinen

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Physik und Astrophysik haben eine zentrale Rolle bei der Gestaltung des Verständnisses des Universums durch wissenschaftliche Beobachtung und Experimente gespielt. Die physikalische Kosmologie wurde sowohl durch Mathematik als auch durch Beobachtung in einer Analyse des gesamten Universums geprägt. Es wird allgemein angenommen, dass das Universum mit dem Urknall begonnen hat , gefolgt von der kosmischen Inflation , einer Erweiterung des Weltraums, aus der das Universum vor 13.799 ± 0,021 Milliarden Jahren hervorgegangen sein soll. Die Kosmogonie untersucht den Ursprung des Universums und die Kosmographie bildet die Merkmale des Universums ab.

In Diderot ‚s Encyclopédie , Kosmologie gliedert sich in uranology (die Wissenschaft des Himmels), aerology (die Wissenschaft von der Luft), Geologie (die Wissenschaft der Kontinente) und Hydrologie (die Wissenschaft der Gewässer).

Die metaphysische Kosmologie wurde auch als Platzierung des Menschen im Universum in Beziehung zu allen anderen Entitäten beschrieben. Dies wird durch Marcus Aurelius 'Beobachtung veranschaulicht, dass der Platz eines Menschen in dieser Beziehung: "Wer nicht weiß, was die Welt ist, weiß nicht, wo er ist, und wer nicht weiß, zu welchem ​​Zweck die Welt existiert, weiß es nicht wer er ist, noch was die Welt ist. "

Entdeckungen

Physikalische Kosmologie

Die physikalische Kosmologie ist der Zweig der Physik und Astrophysik, der sich mit der Erforschung der physikalischen Ursprünge und der Entwicklung des Universums befasst. Es beinhaltet auch die Untersuchung der Natur des Universums in großem Maßstab. In seiner frühesten Form war es das, was heute als " Himmelsmechanik " bekannt ist, das Studium des Himmels . Die griechischen Philosophen Aristarchos von Samos , Aristoteles und Ptolemäus schlugen verschiedene kosmologische Theorien vor. Das geozentrische ptolemäische System war die vorherrschende Theorie bis zum 16. Jahrhundert, als Nicolaus Copernicus und anschließend Johannes Kepler und Galileo Galilei ein heliozentrisches System vorschlugen . Dies ist eines der bekanntesten Beispiele für erkenntnistheoretische Brüche in der physikalischen Kosmologie.

Isaac Newton ‚s Principia Mathematica , im Jahre 1687 veröffentlicht wurde , war die erste Beschreibung des Gesetzes der universellen Gravitation . Es lieferte einen physikalischen Mechanismus für Keplers Gesetze und ermöglichte auch die Auflösung der Anomalien in früheren Systemen, die durch die Gravitationswechselwirkung zwischen den Planeten verursacht wurden. Ein grundlegender Unterschied zwischen Newtons Kosmologie und den vorhergehenden war das kopernikanische Prinzip: Die Körper auf der Erde gehorchen denselben physikalischen Gesetzen wie alle Himmelskörper. Dies war ein entscheidender philosophischer Fortschritt in der physikalischen Kosmologie.

Die moderne wissenschaftliche Kosmologie soll gewöhnlich 1917 mit Albert Einsteins Veröffentlichung seiner endgültigen Modifikation der Allgemeinen Relativitätstheorie in der Arbeit "Kosmologische Überlegungen zur Allgemeinen Relativitätstheorie" begonnen haben (obwohl diese Arbeit außerhalb Deutschlands bis zum Ende des Ersten Weltkriegs ). Die allgemeine Relativitätstheorie veranlasste Kosmogonisten wie Willem de Sitter , Karl Schwarzschild und Arthur Eddington , ihre astronomischen Auswirkungen zu untersuchen, was die Fähigkeit von Astronomen verbesserte , sehr weit entfernte Objekte zu untersuchen. Die Physiker begannen, die Annahme zu ändern, dass das Universum statisch und unveränderlich sei. 1922 führte Alexander Friedmann die Idee eines expandierenden Universums ein, das sich bewegende Materie enthielt. Etwa zur gleichen Zeit (1917 bis 1922) fand die Große Debatte statt, bei der frühe Kosmologen wie Heber Curtis und Ernst Öpik feststellten, dass einige in Teleskopen gesehene Nebel getrennte Galaxien waren, die weit von unseren entfernt waren.

Parallel zu dieser dynamischen Herangehensweise an die Kosmologie erreichte eine langjährige Debatte über die Struktur des Kosmos einen Höhepunkt. Der Mount Wilson-Astronom Harlow Shapley setzte sich für das Modell eines Kosmos ein, der nur aus dem Sternsystem der Milchstraße besteht . während Heber D. Curtis für die Idee argumentierte, dass Spiralnebel eigenständige Sternensysteme als Inseluniversen seien. Dieser Unterschied von Ideen kam zu einem Höhepunkt mit der Organisation der großen Debatte am 26. April 1920 in der Sitzung der US National Academy of Sciences in Washington, DC Die Debatte wurde gelöst , als Edwin Hubble entdeckt Cepheiden in der Andromeda - Galaxie im Jahr 1923 und 1924. Ihre Entfernung führte zu Spiralnebeln weit über den Rand der Milchstraße hinaus.

Die anschließende Modellierung des Universums untersuchte die Möglichkeit, dass die von Einstein in seiner Arbeit von 1917 eingeführte kosmologische Konstante je nach Wert zu einem expandierenden Universum führen kann. So wurde das Urknallmodell 1927 vom belgischen Priester Georges Lemaître vorgeschlagen, was später durch Edwin Hubbles Entdeckung der Rotverschiebung im Jahr 1929 und später durch die Entdeckung der kosmischen Mikrowellen-Hintergrundstrahlung durch Arno Penzias und Robert Woodrow Wilson im Jahr 1964 bestätigt wurde Diese Ergebnisse waren ein erster Schritt, um einige von vielen alternativen Kosmologien auszuschließen .

Seit etwa 1990 haben mehrere dramatische Fortschritte in der Beobachtungskosmologie die Kosmologie von einer weitgehend spekulativen Wissenschaft in eine prädiktive Wissenschaft mit präziser Übereinstimmung zwischen Theorie und Beobachtung verwandelt. Diese Fortschritte umfassen Beobachtungen des Mikrowellenhintergrunds von COBE- , WMAP- und Planck- Satelliten, große Rotverschiebungsuntersuchungen neuer Galaxien einschließlich 2dfGRS und SDSS sowie Beobachtungen entfernter Supernovae und Gravitationslinsen . Diese Beobachtungen stimmten mit den Vorhersagen der kosmischen Inflationstheorie , einer modifizierten Urknalltheorie und der spezifischen Version überein, die als Lambda-CDM- Modell bekannt ist. Dies hat dazu geführt, dass viele die Neuzeit als "goldenes Zeitalter der Kosmologie" bezeichnen.

Am 17. März 2014 kündigten Astronomen des Harvard-Smithsonian-Zentrums für Astrophysik die Erkennung von Gravitationswellen an , die starke Beweise für die Inflation und den Urknall liefern . Am 19. Juni 2014 wurde jedoch über ein geringeres Vertrauen in die Bestätigung der Ergebnisse der kosmischen Inflation berichtet.

Am 1. Dezember 2014 an den Planck - 2014 Treffen in Ferrara , Italien , berichteten Astronomen , dass das Universum ist 13800000000 Jahre alt und ist von 4,9% zusammengesetzt atomarer Materie , 26,6% dunklen Materie und 68,5% dunklen Energie .

Religiöse oder mythologische Kosmologie

Religiöse oder mythologische Kosmologie ist eine Sammlung von Überzeugungen, die auf mythologischer , religiöser und esoterischer Literatur und Traditionen der Schöpfung und Eschatologie beruhen .

Philosophische Kosmologie

Darstellung des beobachtbaren Universums auf einer logarithmischen Skala.

Die Kosmologie behandelt die Welt als die Gesamtheit von Raum, Zeit und allen Phänomenen. Historisch gesehen hatte es einen ziemlich breiten Anwendungsbereich und wurde in vielen Fällen in der Religion gefunden. Im modernen Gebrauch befasst sich die metaphysische Kosmologie mit Fragen über das Universum, die über den Rahmen der Wissenschaft hinausgehen. Es unterscheidet sich von der religiösen Kosmologie dadurch, dass es diese Fragen mit philosophischen Methoden wie der Dialektik angeht . Die moderne metaphysische Kosmologie versucht, Fragen zu beantworten wie:

Historische Kosmologien

Name Autor und Datum Einstufung Bemerkungen
Hinduistische Kosmologie Rigveda (ca. 1700–1100 v. Chr.) Zyklisch oder oszillierend, unendlich in der Zeit Die Urmaterie bleibt 311,04 Billionen Jahre lang offenkundig und bei gleicher Länge unmanifestiert . Das Universum bleibt 4,32 Milliarden Jahre lang manifest und für die gleiche Länge unmanifestiert . Unzählige Universen existieren gleichzeitig. Diese Zyklen haben und werden ewig dauern, angetrieben von Wünschen.
Jain Kosmologie Jain Agamas (geschrieben um 500 n. Chr. Nach den Lehren von Mahavira 599–527 v. Chr.) Zyklisch oder oszillierend, ewig und endlich Die Jain-Kosmologie betrachtet die Loka oder das Universum als eine ungeschaffene Einheit, die seit der Unendlichkeit existiert. Die Form des Universums ähnelt einem Mann, der mit gespreizten Beinen und einem Arm auf der Taille steht. Dieses Universum ist laut Jainismus oben breit, in der Mitte schmal und unten wieder breit.
Babylonische Kosmologie Babylonische Literatur (ca. 2300–500 v. Chr.) Flache Erde, die in unendlichen "Gewässern des Chaos" schwimmt Die Erde und der Himmel bilden eine Einheit in unendlichen "Gewässern des Chaos"; Die Erde ist flach und kreisförmig, und eine feste Kuppel (das "Firmament") hält das äußere "Chaos" -Ozean fern.
Eleatische Kosmologie Parmenides (ca. 515 v. Chr.) Endlich und kugelförmig Das Universum ist unveränderlich, einheitlich, perfekt, notwendig, zeitlos und weder erzeugt noch verderblich. Leere ist unmöglich. Pluralität und Veränderung sind Produkte epistemischer Ignoranz, die aus Sinneserfahrungen stammen. Zeitliche und räumliche Grenzen sind willkürlich und relativ zum parmenidischen Ganzen.
Biblische Kosmologie Genesis Schöpfungserzählung Erde schwimmt in unendlichen "Gewässern des Chaos" Die Erde und der Himmel bilden eine Einheit in unendlichen "Gewässern des Chaos"; Das " Firmament " hält das äußere "Chaos" -Ocean fern.
Atomistisches Universum Anaxagoras (500–428 v. Chr.) Und später Epikur Unendlich im Ausmaß Das Universum enthält nur zwei Dinge: eine unendliche Anzahl winziger Samen ( Atome ) und die Leere von unendlicher Ausdehnung. Alle Atome bestehen aus derselben Substanz, unterscheiden sich jedoch in Größe und Form. Objekte werden aus Atomaggregationen gebildet und zerfallen zurück in Atome. Vereint Leukippos 'Prinzip der Kausalität : ‚Nichts geschieht zufällig, alles geschieht die Vernunft und Notwendigkeit‘. Das Universum wurde nicht von Göttern regiert .
Pythagoreisches Universum Philolaus (gest. 390 v. Chr.) Existenz eines "zentralen Feuers" im Zentrum des Universums. Im Zentrum des Universums befindet sich ein zentrales Feuer, um das sich Erde, Sonne, Mond und Planeten gleichmäßig drehen. Die Sonne dreht sich einmal im Jahr um das zentrale Feuer, die Sterne sind unbeweglich. Die Erde in ihrer Bewegung behält das gleiche verborgene Gesicht zum zentralen Feuer bei, daher wird sie nie gesehen. Erstes bekanntes nicht geozentrisches Modell des Universums.
De Mundo Pseudo-Aristoteles (gest. 250 v. Chr. Oder zwischen 350 und 200 v. Chr.) Das Universum ist dann ein System aus Himmel und Erde und den darin enthaltenen Elementen. Es gibt "fünf Elemente, die in Kugeln in fünf Regionen angeordnet sind, wobei jeweils weniger vom Größeren umgeben sind - nämlich Erde, umgeben von Wasser, Wasser von Luft, Luft von Feuer und Feuer von Äther -, die das gesamte Universum ausmachen. ""
Stoisches Universum Stoiker (300 v. Chr. - 200 n. Chr.) Inseluniversum Der Kosmos ist endlich und von einer unendlichen Leere umgeben. Es befindet sich im Fluss, pulsiert in seiner Größe und erfährt periodische Umwälzungen und Feuersbrünste.
Aristotelisches Universum Aristoteles (384–322 v. Chr.) Geozentrisch , statisch, stationär, endliche Ausdehnung, unendliche Zeit Die sphärische Erde ist von konzentrischen Himmelskugeln umgeben . Das Universum existiert unverändert für die Ewigkeit. Enthält ein fünftes Element namens Äther , das zu den vier klassischen Elementen hinzugefügt wurde .
Aristarchisches Universum Aristarchus (um 280 v. Chr.) Heliozentrisch Die Erde dreht sich täglich um ihre Achse und dreht sich jährlich in einer kreisförmigen Umlaufbahn um die Sonne. Die Kugel der Fixsterne ist um die Sonne zentriert.
Ptolemäisches Modell Ptolemaios (2. Jahrhundert n. Chr.) Geozentrisch (basierend auf dem aristotelischen Universum) Das Universum umkreist eine stationäre Erde. Planeten bewegen sich in kreisförmigen Epizyklen , von denen jeder ein Zentrum hat, das sich in einer größeren kreisförmigen Umlaufbahn (Exzentriker oder Deferent genannt) um einen Mittelpunkt in der Nähe der Erde bewegt. Die Verwendung von Gleichungen erhöhte die Komplexität und ermöglichte es den Astronomen, die Positionen der Planeten vorherzusagen. Das erfolgreichste Universumsmodell aller Zeiten nach dem Kriterium der Langlebigkeit. Almagest (das große System).
Aryabhatan Modell Aryabhata (499) Geozentrisch oder heliozentrisch Die Erde dreht sich und die Planeten bewegen sich in elliptischen Bahnen um die Erde oder die Sonne. unsicher, ob das Modell aufgrund von Planetenbahnen, die sowohl in Bezug auf die Erde als auch in Bezug auf die Sonne gegeben sind, geozentrisch oder heliozentrisch ist.
Mittelalterliches Universum Mittelalterliche Philosophen (500–1200) Endlich in der Zeit Ein Universum, das zeitlich begrenzt ist und einen Anfang hat, wird vom christlichen Philosophen John Philoponus vorgeschlagen , der gegen die altgriechische Vorstellung einer unendlichen Vergangenheit argumentiert. Logische Argumente für ein endliches Universum werden vom frühen muslimischen Philosophen Al-Kindi , dem jüdischen Philosophen Saadia Gaon und dem muslimischen Theologen Al-Ghazali entwickelt .
Multiversale Kosmologie Fakhr al-Din al-Razi (1149–1209) Multiversum , mehrere Welten und Universen Es gibt einen unendlichen Weltraum jenseits der bekannten Welt, und Gott hat die Macht, das Vakuum mit einer unendlichen Anzahl von Universen zu füllen.
Maragha Modelle Maragha-Schule (1259–1528) Geozentrisch Verschiedene Modifikationen des ptolemäischen Modells und des aristotelischen Universums, einschließlich der Ablehnung von Äquanten und Exzentrikern am Maragheh-Observatorium und der Einführung des Tusi-Paares durch Al-Tusi . Später vorgeschlagene alternative Modelle, darunter das erste genaue Mondmodell von Ibn al-Shatir , ein Modell, das stationäre Erde zugunsten der Erdrotation von Ali Kuşçu ablehnt , und ein Planetenmodell mit "kreisförmiger Trägheit " von Al-Birjandi .
Nilakanthan Modell Nilakantha Somayaji (1444–1544) Geozentrisch und heliozentrisch Ein Universum, in dem die Planeten die Sonne umkreisen, die die Erde umkreist; ähnlich dem späteren Tychonic-System
Kopernikanisches Universum Nicolaus Copernicus (1473–1543) Heliozentrisch mit kreisförmigen Planetenbahnen Erstmals beschrieben in De revolutionibus orbium coelestium .
Tychonisches System Tycho Brahe (1546–1601) Geozentrisch und heliozentrisch Ein Universum, in dem die Planeten die Sonne umkreisen und die Sonne die Erde umkreist, ähnlich dem früheren Nilakanthan-Modell .
Brunos Kosmologie Giordano Bruno (1548–1600) Unendliche Ausdehnung, unendliche Zeit, homogen, isotrop, nicht hierarchisch Lehnt die Idee eines hierarchischen Universums ab. Erde und Sonne haben im Vergleich zu den anderen Himmelskörpern keine besonderen Eigenschaften. Die Leere zwischen den Sternen ist mit Äther gefüllt , und Materie besteht aus denselben vier Elementen (Wasser, Erde, Feuer und Luft) und ist atomistisch, animistisch und intelligent.
Keplerian Johannes Kepler (1571–1630) Heliozentrisch mit elliptischen Planetenbahnen Keplers Entdeckungen, die Mathematik und Physik miteinander verbanden, bildeten die Grundlage für unsere gegenwärtige Konzeption des Sonnensystems, aber entfernte Sterne wurden immer noch als Objekte in einer dünnen, festen Himmelskugel angesehen.
Statischer Newtonscher Isaac Newton (1642–1727) Statisch (sich entwickelnd), stationär, unendlich Jedes Teilchen im Universum zieht jedes andere Teilchen an. Materie im großen Maßstab ist gleichmäßig verteilt. Gravitationsausgeglichen, aber instabil.
Cartesianischen Vortex Universum René Descartes , 17. Jahrhundert Statisch (sich entwickelnd), stationär, unendlich Das System riesiger wirbelnder Strudel aus Äther- oder Feinmasse erzeugt sogenannte Gravitationseffekte. Aber sein Vakuum war nicht leer; Der ganze Raum war mit Materie gefüllt.
Hierarchisches Universum Immanuel Kant , Johann Lambert , 18. Jahrhundert Statisch (sich entwickelnd), stationär, unendlich Materie ist auf immer größeren Hierarchieebenen gruppiert. Materie wird endlos recycelt.
Einstein-Universum mit einer kosmologischen Konstante Albert Einstein , 1917 Statisch (nominell). Begrenzt (endlich) "Materie ohne Bewegung". Enthält gleichmäßig verteilte Materie. Gleichmäßig gekrümmter kugelförmiger Raum; basierend auf Riemanns Hypersphäre . Die Krümmung wird gleich Λ gesetzt. Tatsächlich entspricht Λ einer Abstoßungskraft, die der Schwerkraft entgegenwirkt. Instabil.
De Sitter Universum Willem de Sitter , 1917 Der Ausbau flachen Raum .

Gleichgewichtszustand. Λ> 0

"Bewegung ohne Materie." Nur scheinbar statisch. Basierend auf Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie . Der Raum erweitert sich mit konstanter Beschleunigung . Der Skalierungsfaktor steigt exponentiell an (konstante Inflation ).
MacMillan-Universum William Duncan MacMillan 1920er Jahre Statischer und stationärer Zustand Neue Materie entsteht aus Strahlung ; Sternenlicht wird ständig zu neuen Materieteilchen recycelt.
Friedmann-Universum , sphärischer Raum Alexander Friedmann 1922 Sphärisch expandierender Raum.

k = +1; nein Λ

Positive Krümmung. Krümmungskonstante k = +1

Erweitert sich und klappt wieder zusammen . Räumlich geschlossen (endlich).

Friedmann-Universum , hyperbolischer Raum Alexander Friedmann , 1924 Hyperbolisch expandierender Raum.

k = -1; nein Λ

Negative Krümmung . Angeblich unendlich (aber mehrdeutig). Ungebunden. Erweitert sich für immer.
Dirac-Hypothese für große Zahlen Paul Dirac 1930er Jahre Erweitern Erfordert eine große Variation von G , die mit der Zeit abnimmt. Die Schwerkraft wird schwächer, wenn sich das Universum entwickelt.
Friedmann-Nullkrümmung Einstein und De Sitter, 1932 Flacher Raum erweitern

k = 0; Λ = 0 Kritische Dichte

Krümmungskonstante k = 0. Angeblich unendlich (aber mehrdeutig). "Ungebundener Kosmos von begrenztem Ausmaß". Erweitert sich für immer. "Einfachstes" aller bekannten Universen. Benannt nach, aber von Friedmann nicht berücksichtigt. Hat einen Verzögerungsterm q = 1/2, was bedeutet, dass sich seine Expansionsrate verlangsamt.
Der ursprüngliche Urknall (Friedmann-Lemaître) Georges Lemaître 1927–29 Erweiterung

Λ> 0; Λ> | Schwerkraft |

Λ ist positiv und hat eine Größe, die größer als die Schwerkraft ist. Das Universum hat einen anfänglichen Zustand hoher Dichte ("Uratom"). Gefolgt von einer zweistufigen Erweiterung. Λ wird verwendet, um das Universum zu destabilisieren. (Lemaître gilt als der Vater des Urknallmodells.)
Oszillierendes Universum (Friedmann-Einstein) Bevorzugt von Friedmann , 1920er Jahre In Zyklen expandieren und kontrahieren Die Zeit ist endlos und anfangslos; Dadurch wird das Paradoxon des Beginns der Zeit vermieden. Perpetual Cycles of Big Bang, gefolgt von Big Crunch. (Einsteins erste Wahl, nachdem er sein Modell von 1917 abgelehnt hatte.)
Eddington Universum Arthur Eddington 1930 Erst statisch, dann expandiert Statisches Einstein-Universum von 1917 mit seiner Instabilität im Expansionsmodus gestört; Mit unerbittlicher Materie wird die Verdünnung zu einem De-Sitter-Universum. Λ dominiert die Schwerkraft.
Milne-Universum der kinematischen Relativitätstheorie Edward Milne , 1933, 1935;

William H. McCrea , 1930er Jahre

Kinematische Expansion ohne Raumerweiterung Lehnt die allgemeine Relativitätstheorie und das expandierende Raumparadigma ab. Die Schwerkraft ist nicht als Ausgangsannahme enthalten. Befolgen Sie das kosmologische Prinzip und die spezielle Relativitätstheorie . besteht aus einer endlichen kugelförmigen Wolke von Teilchen (oder Galaxien), die sich in einem unendlichen und ansonsten leeren flachen Raum ausdehnt. Es hat ein Zentrum und eine kosmische Kante (Oberfläche der Teilchenwolke), die sich mit Lichtgeschwindigkeit ausdehnt. Die Erklärung der Schwerkraft war ausführlich und nicht überzeugend.
Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker - Klasse von Modellen Howard Robertson , Arthur Walker , 1935 Gleichmäßig expandierend Klasse von Universen, die homogen und isotrop sind. Die Raumzeit teilt sich in einen gleichmäßig gekrümmten Raum und eine kosmische Zeit auf, die allen sich gemeinsam bewegenden Beobachtern gemeinsam sind. Das Formulierungssystem ist jetzt als FLRW- oder Robertson-Walker-Metrik der kosmischen Zeit und des gekrümmten Raums bekannt.
Gleichgewichtszustand Hermann Bondi , Thomas Gold , 1948 Expandierend, stationär, unendlich Die Materieerzeugungsrate behält eine konstante Dichte bei. Kontinuierliche Schöpfung aus dem Nichts aus dem Nichts. Exponentielle Expansion. Verzögerungsterm q = −1.
Gleichgewichtszustand Fred Hoyle 1948 Expandierender, stabiler Zustand; aber instabil Die Materieerzeugungsrate behält eine konstante Dichte bei. Da jedoch die Erzeugungsrate der Materie genau mit der Raumerweiterungsrate ausgeglichen sein muss, ist das System instabil.
Ambiplasma Hannes Alfvén 1965 Oskar Klein Zelluläres Universum, das sich durch Vernichtung von Materie und Antimaterie ausdehnt Basierend auf dem Konzept der Plasmakosmologie . Das Universum wird als "Metagalaxien" angesehen, die durch Doppelschichten und damit eine blasenartige Natur geteilt sind. Andere Universen werden aus anderen Blasen gebildet. Laufende Vernichtung von kosmischer Materie und Antimaterie hält die Blasen getrennt und bewegt sich auseinander, um zu verhindern, dass sie interagieren.
Brans-Dicke-Theorie Carl H. Brans , Robert H. Dicke Erweitern Basierend auf Machs Prinzip . G ändert sich mit der Zeit, wenn sich das Universum ausdehnt. "Aber niemand ist sich ganz sicher, was Machs Prinzip eigentlich bedeutet."
Kosmische Inflation Alan Guth 1980 Urknall modifiziert, um Horizont- und Ebenheitsprobleme zu lösen Basierend auf dem Konzept der heißen Inflation. Das Universum wird als multipler Quantenfluss angesehen - daher seine blasenartige Natur. Andere Universen werden aus anderen Blasen gebildet. Die fortschreitende kosmische Expansion hielt die Blasen getrennt und bewegte sich auseinander.
Ewige Inflation (ein Modell mit mehreren Universen) Andreï Linde , 1983 Urknall mit kosmischer Inflation Multiversum basierend auf dem Konzept der kalten Inflation, bei dem Inflationsereignisse zufällig mit jeweils unabhängigen Anfangsbedingungen auftreten; Einige dehnen sich zu Blasenuniversen aus, die angeblich unseren gesamten Kosmos mögen. Blasen bilden einen Raumzeitschaum .
Zyklisches Modell Paul Steinhardt ; Neil Turok 2002 Ausdehnung und Kontraktion in Zyklen; M-Theorie . Zwei parallele Orbifold- Ebenen oder M-Brane kollidieren periodisch in einem höherdimensionalen Raum. Mit Quintessenz oder dunkler Energie .
Zyklisches Modell Lauris Baum; Paul Frampton 2007 Lösung von Tolmans Entropieproblem Phantom Dark Energy fragmentiert das Universum in eine große Anzahl nicht verbundener Patches. Unsere Patch-Verträge enthalten nur dunkle Energie ohne Entropie .

Anmerkungen zur Tabelle: Der Begriff "statisch" bedeutet einfach, sich nicht auszudehnen und nicht zusammenzuziehen. Das Symbol G repräsentiert die Newtonsche Gravitationskonstante ; Λ (Lambda) ist die kosmologische Konstante .

Siehe auch

Verweise

Externe Links