Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Hubble Deep Field экстремального (XDF) был завершен в сентябре 2012 года и показывает самые дальние галактики когда - либо фотографировали. За исключением нескольких звезд на переднем плане (которые яркие и легко узнаваемые, потому что только у них есть дифракционные пики ), каждое пятнышко на фотографии - это отдельная галактика, возраст некоторых из них составляет 13,2 миллиарда лет; наблюдаемая Вселенная, по оценкам, содержит более 2 триллионов галактик. [1]

Космология (от греч. Κόσμος, kosmos «мир» и -λογία, -logia «изучение») - это отрасль астрономии, занимающаяся изучением происхождения и эволюции Вселенной от Большого взрыва до настоящего времени и в будущем. . Это научное исследование о происхождении, эволюции, и в конечном итоге судьба этого Вселенной . Физическая космология - это научное исследование происхождения Вселенной, ее крупномасштабных структур и динамики, ее конечной судьбы , а также законов науки.которые управляют этими областями. [2]

Термин космология впервые был использован на английском языке в 1656 году Томас Блаунт «s Glossographia , [3] и в 1731 году принято в латинском немецкого философа Христиана Вольфа , в Cosmologia Генеральную . [4]

Религиозная или мифологическая космология - это совокупность верований, основанная на мифологической , религиозной и эзотерической литературе и традициях мифов о творении и эсхатологии .

Физическая космология изучается учеными, такими как астрономы и физики , а также философами , такими как метафизики , философы физики и философы пространства и времени . Из - за эту общую рамку с философией , теории в физической космологии могут включать в себя как научные и не научные положения, и могут зависеть от предположений , которые не могут быть протестированы . Космология отличается от астрономии тем, что первая касается Вселенной в целом, а вторая - отдельных небесных объектов.. В современной физической космологии доминирует теория Большого взрыва , которая пытается объединить наблюдательную астрономию и физику элементарных частиц ; [5] [6], более конкретно, стандартная параметризация Большого взрыва с темной материей и темной энергией , известная как модель Лямбда-CDM .

Теоретический астрофизик Дэвид Н. Спергель описал космологию как «историческую науку», потому что «когда мы смотрим в космос, мы смотрим назад во времени» из-за конечной природы скорости света . [7]

Дисциплины [ править ]

Хронология природы
-13 -
-
-12 -
-
-11 -
-
-10 -
-
-9 -
-
-8 -
-
-7 -
-
-6 -
-
-5 -
-
-4 -
-
-3 -
-
-2 -
-
-1 -
-
0 -
Реионизация
Эпоха доминирования материи
Ускоренное расширение
Вода
Одноклеточная жизнь
Фотосинтез
Многоклеточная жизнь
Позвоночные
Темные времена
Вселенная ( −13,80 )
Самые ранние звезды
Самая ранняя галактика
Самый ранний квазар / sbh
Омега Центавра
Галактика Андромеды
Спирали Млечного Пути
Альфа Центавра
Земля / Солнечная система
Самая ранняя жизнь
Самый ранний кислород
Атмосферный кислород
Самое раннее половое размножение
Самые ранние животные / растения
Кембрийский взрыв
Древнейшие млекопитающие
Самые ранние обезьяны
L i f e
( миллиард лет назад )

Физика и астрофизика сыграли центральную роль в формировании понимания Вселенной посредством научных наблюдений и экспериментов. Физическая космология сформировалась как с помощью математики, так и наблюдений при анализе всей Вселенной. Обычно считается, что Вселенная началась с Большого взрыва , за которым почти мгновенно последовала космическая инфляция ; расширение пространства , из которого , как полагают , Вселенная , чтобы появились 13.799 ± 0,021 млрд лет назад. [8] Космогония изучает происхождение Вселенной, а космография отображает особенности Вселенной.

В « Энциклопедии» Дидро космология разбита на уранологию (науку о небесах), аэрологию (науку о воздухе), геологию (науку о континентах) и гидрологию (науку о водах). [9]

Метафизическая космология также описывается как место людей во вселенной во взаимосвязи со всеми другими сущностями. Примером этого служит наблюдение Марка Аврелия о том, что место человека в этих отношениях: «Тот, кто не знает, что такое мир, не знает, где он находится, и тот, кто не знает, для какой цели существует мир, не знает кто он, ни что такое мир ". [10]

Открытия [ править ]

Физическая космология [ править ]

Физическая космология - это раздел физики и астрофизики, который занимается изучением физического происхождения и эволюции Вселенной. Он также включает изучение природы Вселенной в больших масштабах. В своей самой ранней форме это было то, что сейчас известно как « небесная механика », то есть изучение небес . Греческие философы Аристарх Самосский , Аристотель и Птолемей предложили различные космологические теории. Геоцентрическая система Птолемея была преобладающая теория до 16 - го века , когда Коперник , а затем Иоганна Кеплера и Галилео Галилей , предложилгелиоцентрическая система. Это один из самых известных примеров эпистемологического разрыва в физической космологии.

« Основы математики» Исаака Ньютона , опубликованные в 1687 году, были первым описанием закона всемирного тяготения . Это обеспечило физический механизм для законов Кеплера, а также позволило разрешить аномалии в предыдущих системах, вызванные гравитационным взаимодействием между планетами. Фундаментальным отличием космологии Ньютона от предшествовавших ей был принцип Коперника - тела на Земле подчиняются тем же физическим законам, что и все небесные тела. Это был решающий философский прорыв в физической космологии.

Считается, что современная научная космология началась в 1917 году с публикации Альбертом Эйнштейном своей последней модификации общей теории относительности в статье «Космологические соображения общей теории относительности» [11] (хотя эта статья не была широко доступна за пределами Германия до конца Первой мировой войны ). Общая теория относительности побудила космогонистов, таких как Виллем де Ситтер , Карл Шварцшильд и Артур Эддингтон, изучить ее астрономические разветвления, что расширило возможности астрономов.изучать очень далекие объекты. Физики начали менять представление о том, что Вселенная статична и неизменна. В 1922 году Александр Фридман представил идею расширяющейся Вселенной, содержащей движущееся вещество. Примерно в то же время (с 1917 по 1922 год) произошли Великие дебаты , в ходе которых ранние космологи, такие как Хебер Кертис и Эрнст Эпик, определили, что некоторые туманности, видимые в телескопы, были отдельными галактиками, далекими от нашей собственной.

Параллельно с этим динамичным подходом к космологии одна давняя дискуссия о структуре космоса приближалась к кульминации. Астроном с горы Вильсон Харлоу Шепли отстаивал модель космоса, состоящего только из звездной системы Млечного Пути ; в то время как Хебер Д. Кертис отстаивал идею о том, что спиральные туманности являются звездными системами сами по себе как островные вселенные. Это различие во взглядах достигло апогея с организацией Великой дискуссии 26 апреля 1920 г. на заседании Национальной академии наук США в Вашингтоне, округ Колумбия . Дебаты были разрешены, когда Эдвин Хаббл обнаружил переменные цефеид вГалактика Андромеды в 1923 и 1924 годах. [12] [13] На расстоянии от них образовались спиральные туманности далеко за пределами Млечного Пути.

Последующее моделирование Вселенной исследовало возможность того, что космологическая постоянная , введенная Эйнштейном в его статье 1917 года, может привести к расширению Вселенной , в зависимости от ее значения. Таким образом, Большой взрыв модель была предложена в бельгийском священника Леметр в 1927 году [14] , которая была впоследствии подтверждена Эдвина Хаббла открытия «ы из красного смещения в 1929 году [15] , а позднее открытие космического микроволнового фонового излучения с помощью Арно Пензиасом и Роберт Вудро Вильсон в 1964 году. [16]Эти открытия были первым шагом к исключению некоторых из многих альтернативных космологий .

Примерно с 1990 года несколько драматических достижений в наблюдательной космологии превратили космологию из в значительной степени умозрительной науки в науку предсказания с точным согласием между теорией и наблюдением. Эти достижения включают наблюдения микроволнового фона со спутников COBE , [17] WMAP [18] и Planck [19], обзоры красного смещения новых крупных галактик, включая 2dfGRS [20] и SDSS , [21], а также наблюдения далеких сверхновых и гравитационного линзирования. . Эти наблюдения совпали с предсказаниями космической инфляции.теория, модифицированная теория Большого взрыва и конкретная версия, известная как модель Лямбда-CDM . Это привело к тому, что многие стали называть современность «золотым веком космологии». [22]

17 марта 2014 года астрономы из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики объявили об обнаружении гравитационных волн , предоставив убедительные доказательства инфляции и Большого взрыва . [23] [24] [25] Однако 19 июня 2014 года было сообщено о снижении уверенности в подтверждении результатов космической инфляции . [26] [27] [28]

С 1 декабря 2014 года на Planck 2014 встречи в Ферраре , Италия , астрономы сообщили о том , что Вселенная является 13,8 миллиарда лет и состоит из 4,9% атомарного вещества , 26,6% темной материи и 68,5% энергии темной . [29]

Религиозная или мифологическая космология [ править ]

Религиозная или мифологическая космология - это совокупность верований, основанная на мифологической , религиозной и эзотерической литературе, а также на традициях творчества и эсхатологии .

Философская космология [ править ]

Представление наблюдаемой Вселенной в логарифмическом масштабе.

Космология имеет дело с миром как совокупностью пространства, времени и всех явлений. Исторически она имела довольно широкий размах и во многих случаях была основана на религии. [30] В современном использовании метафизическая космология обращается к вопросам о Вселенной, которые выходят за рамки науки. Она отличается от религиозной космологии тем, что подходит к этим вопросам, используя такие философские методы, как диалектика . Современная метафизическая космология пытается ответить на такие вопросы, как: [23] [31]

  • Каково происхождение Вселенной? Какова его первая причина? Нужно ли его существование? (см. монизм , пантеизм , эманационизм и креационизм )
  • Каковы основные материальные компоненты Вселенной? (см. механизм , динамизм , гиломорфизм , атомизм )
  • Какова основная причина существования Вселенной? Есть ли у космоса цель? (см. телеологию )
  • Есть ли цель у существования сознания? Как мы узнаем то, что знаем о космосе в целом? Раскрывает ли космологическое рассуждение метафизические истины? (см. эпистемологию )

Исторические космологии [ править ]

Примечания к таблице: термин «статический» просто означает не расширяться и не сжиматься. Символ G представляет гравитационную постоянную Ньютона ; Λ (Лямбда) - космологическая постоянная .

См. Также [ править ]

  • Науки о Земле
  • Лямбда-CDM модель
  • Абсолютное время и пространство
  • Формирование и эволюция галактик
  • Проект Illustris
  • Список астрофизиков
  • Большая история
  • Нестандартная космология
  • Джайнизм и некреационизм
  • Тайцзи (философия)
  • Универсальная кривая вращения
  • Теплая инфляция

Ссылки [ править ]

  1. ^ Карл Хилле, изд. (13 октября 2016 г.). «Хаббл показывает, что наблюдаемая Вселенная содержит в 10 раз больше галактик, чем предполагалось ранее» . НАСА . Дата обращения 17 октября 2016 .
  2. ^ «Введение: Космология - космос» . Новый ученый . 4 сентября 2006 г.
  3. ^ Хейрингтон, Norriss S. (2014). Энциклопедия космологии (Routledge Revivals): исторические, философские и научные основы современной космологии . Рутледж. п. 116. ISBN 978-1-317-67766-6.
  4. ^ Люминет, Жан-Пьер (2008). Круговая вселенная . CRC Press. п. 170. ISBN 978-1-4398-6496-8. Отрывок страницы 170
  5. ^ "Космология" Оксфордские словари
  6. ^ Overbye, Dennis (25 февраля 2019). «Неужели Темные Силы возились с Космосом? - Аксионы? Фантомная энергия? Астрофизики пытаются залатать дыру во Вселенной, переписывая космическую историю в процессе» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 26 февраля 2019 .
  7. ^ Дэвид Н. Spergel (осень 2014). «Космология сегодня». Дедал . 143 (4): 125–133. DOI : 10.1162 / DAED_a_00312 . S2CID 57568214 . 
  8. Planck Collaboration (1 октября 2016 г.). «Результаты Planck 2015. XIII. Космологические параметры» . Астрономия и астрофизика . 594 (13). Таблица 4 на странице 31 PDF. arXiv : 1502.01589 . Bibcode : 2016A & A ... 594A..13P . DOI : 10.1051 / 0004-6361 / 201525830 . S2CID 119262962 . 
  9. Дидро (биография), Дени (1 апреля 2015 г.). «Подробное объяснение системы человеческих знаний» . Энциклопедия Дидро и Даламбера - проект совместного перевода . Проверено 1 апреля 2015 года .
  10. Мысли Марка Аврелия Антония viii. 52 .
  11. ^ Эйнштейн, А. (1952). «Космологические соображения по общей теории относительности» . Принцип относительности. Дуврские книги по физике. 1 июня 1952 г. 240 стр. 0486600815, P. 175–188 : 175–188. Bibcode : 1952prel.book..175E .
  12. Фальк, Дэн (18 марта 2009 г.). «Рецензия: День, когда мы нашли Вселенную, Марсия Бартусяк» . Новый ученый . 201 (2700): 45. DOI : 10.1016 / S0262-4079 (09) 60809-5 . ISSN 0262-4079 . 
  13. Хаббл, EP (1 декабря 1926 г.). «Внегалактические туманности» . Астрофизический журнал . 64 : 321. Bibcode : 1926ApJ .... 64..321H . DOI : 10.1086 / 143018 . ISSN 0004-637X . 
  14. ^ Мартин, Г. (1883). "G. DELSAULX. - Sur une propriété de la diffraction des ondes planes; Annales de la Société scientifique de Bruxelles; 1882" . Journal de Physique Théorique et Appliquée (на французском языке). 2 (1): 175. DOI : 10,1051 / jphystap: 018830020017501 . ISSN 0368-3893 . 
  15. Хаббл, Эдвин (15 марта 1929 г.). «Связь между расстоянием и радиальной скоростью среди внегалактических туманностей» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 15 (3): 168–173. Bibcode : 1929PNAS ... 15..168H . DOI : 10.1073 / pnas.15.3.168 . ISSN 0027-8424 . PMC 522427 . PMID 16577160 .   
  16. ^ Пензиас, AA; Уилсон, Р.В. (1 июля 1965 г.). «Измерение избыточной температуры антенны при 4080 Мс / с» . Астрофизический журнал . 142 : 419–421. Bibcode : 1965ApJ ... 142..419P . DOI : 10.1086 / 148307 . ISSN 0004-637X . 
  17. ^ Боггесс, Северо-Запад; Mather, JC; Weiss, R .; Bennett, CL; Cheng, ES; Dwek, E .; Гулькис, С .; Хаузер, MG; Янссен, Массачусетс; Kelsall, T .; Мейер, СС (1 октября 1992 г.). «Миссия COBE - разработка и исполнение через два года после запуска» . Астрофизический журнал . 397 : 420–429. Bibcode : 1992ApJ ... 397..420B . DOI : 10.1086 / 171797 . ISSN 0004-637X . 
  18. ^ Паркер, Барри Р. (1993). Оправдание большого взрыва: прорывы и препятствия . Нью-Йорк: Пленум Пресс. ISBN 0-306-44469-0. OCLC  27069165 .
  19. ^ "Премия за достижения в области компьютерной графики" . Награды ACM SIGGRAPH 2018 . СИГГРАФ '18. Ванкувер, Британская Колумбия, Канада: Ассоциация вычислительной техники: 1. 12 августа 2018 г. doi : 10.1145 / 3225151.3232529 . ISBN 978-1-4503-5830-9. S2CID  51979217 .
  20. Наука, Американская ассоциация содействия развитию (15 июня 2007 г.). «NETWATCH: Wayback Machine Ботаники» . Наука . 316 (5831): 1547. DOI : 10.1126 / science.316.5831.1547d . ISSN 0036-8075 . S2CID 220096361 .  
  21. ^ Paraficz, D .; Hjorth, J .; Элиасдоттир, А (1 мая 2009 г.). «Результаты оптического мониторинга 5 двойных QSO SDSS с помощью Nordic Optical Telescope» . Астрономия и астрофизика . 499 (2): 395–408. arXiv : 0903.1027 . Бибкод : 2009A&A ... 499..395P . DOI : 10.1051 / 0004-6361 / 200811387 . ISSN 0004-6361 . 
  22. ^ Алан Гут , как сообщается, сделал это очень требование в качестве пограничного Foundation интервью EDGE архивации 11 апреля 2016 в Wayback Machine
  23. ^ a b «Публикация результатов BICEP2 за 2014 год» . Национальный научный фонд . 17 марта 2014 . Проверено 18 марта 2014 года .
  24. ^ Уитни Clavin (17 марта 2014). «Технологии НАСА рассматривают рождение Вселенной» . НАСА . Проверено 17 марта 2014 года .
  25. ^ Деннис Овербай (17 марта 2014). "Обнаружение волн в космических опорах, ориентир теории Большого взрыва" . Нью-Йорк Таймс . Проверено 17 марта 2014 года .
  26. ^ Деннис Овербай (19 июня 2014). «Астрономы хеджируют заявление об обнаружении Большого взрыва» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 20 июня 2014 .
  27. Амос, Джонатан (19 июня 2014 г.). «Космическая инфляция: уверенность в сигнале Большого взрыва снижена» . BBC News . Проверено 20 июня 2014 .
  28. ^ Ade, PAR; Айкин, РВ; Баркац, Д .; Benton, SJ; Бишофф, Калифорния; Бок, JJ; Brevik, JA; Buder, I .; Bullock, E .; Dowell, CD; Дубанд, Л .; Филиппини, JP; Fliescher, S .; Голвала, SR; Halpern, M .; Hasselfield, M .; Хильдебрандт, SR; Хилтон, GC; Христов, В.В.; Ирвин, KD; Каркаре, К.С.; Кауфман, JP; Китинг, Б.Г.; Кернасовский С.А.; Ковач, JM; Куо, CL; Leitch, EM; Lueker, M .; Mason, P .; и другие. (2014). "Обнаружение поляризации B- режима в градусных угловых масштабах с помощью BICEP2". Письма с физическим обзором . 112 (24): 241101. arXiv : 1403.3985 . Bibcode : 2014PhRvL.112x1101B . doi :10.1103 / PhysRevLett.112.241101 . PMID  24996078 . S2CID  22780831 .
  29. ^ Деннис Овербай (1 декабря 2014). «Новые изображения уточняют представление о младенческой вселенной» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 2 декабря 2014 .
  30. Crouch, CL (8 февраля 2010 г.). «Бытие 1: 26-7 Как заявление о божественном происхождении человечества» . Журнал богословских исследований . 61 (1): 1–15. DOI : 10.1093 / JTS / flp185 .
  31. ^ «Публикации - Космос» . www.cosmos.esa.int . Проверено 19 августа 2018 .
  32. ^ Карл Б. Бойер (1968), История математики. Вайли. ISBN 0471543977 . п. 54. 
  33. ^ Аристотель (1914). Forster, ES; Добсон, Дж. Ф. (ред.). Де Мундо . Издательство Оксфордского университета. 393 а .

Внешние ссылки [ править ]

  • Внегалактическая база данных NASA / IPAC (NED) ( NED-Distances )
  • Космическое путешествие: история научной космологии от Американского института физики
  • Введение в космологию Лекции Дэвида Литта на Летней школе МЦТФ по физике высоких энергий и космологии
  • Софийский центр Софийский центр по изучению космологии в культуре, Уэльский университет Тринити Сент-Дэвид
  • Модуль космической химии Genesis
  • "Форма Вселенной" , обсуждение на BBC Radio 4 с сэром Мартином Рисом, Джулианом Барбуром и Жанной Левин ( в наше время , 7 февраля 2002 г.)