Kozmológia

Kozmológia skúma pôvod, začiatok a možný osud vesmíru. Fyzikálna kozmológia vedecky skúma pôvod, vývoj, štruktúru, dynamiku a konečný osud vesmíru a tiež prírodné zákony, ktoré ovládajú vesmír. Religiózna kozmológia (alebo mytologická kozmológia) je súbor názorov, ktoré sa zakladajú na historickej, mytologickej, náboženskej a ezoterickej literatúre a tradícii stvorenia a eschatológii.
Fyzikálnu kozmológiu skúmajú vedci, napr. astronómovia a teoretickí fyzici a akademickí filozofi ako napr. metafyzici, filozofi fyziky a priestoru a času. V modernej kozmológii dominuje teória Veľkého tresku, ktorá sa pokúša zjednotiť astronomické pozorovania a časticovú fyziku.
Aj keď slovo kozmológia vzniklo nedávno (použité prvýkrát v roku 1730 Christianom Wolffom v knihe Cosmologia Generalis), tak skúmanie vesmíru má dlhú históriu zahŕňajúcu vedu, filozofiu, ezoteriku a náboženstvo. Príbuzný výskum zahŕňa kozmogóniu, ktorá sa zameriava na pôvod vesmíru a kozmografiu, ktorá mapuje vlastnosti vesmíru. Kozmológia tiež súvisí s astronómiou.
Disciplíny.
Fyzika a astrofyzika zohráva hlavnú úlohu v tvorení nášho porozumenia vesmíru pomocou vedeckých pozorovaní a experimentov. Fyzikálna kozmológia využíva tiež matematické a pozorovacie analýzy celého vesmíru. Všeobecne sa za začiatok považuje Veľký tresk takmer okamžite nasledovaný kozmickou infláciou – rozpínanie priestoru, z ktorého vznikol vesmír zhruba pred 13,798 ± 0,037 miliardou rokov.
Kozmológovia tvrdia, že história vesmíru je kompletne riadená fyzikálnymi zákonmi. Medzi oblasťami náboženstva a vedy sa nachádza filozofická perspektíva metafyzickej kozmológie. Táto starobylá oblasť výskumu hľadá intuitívne závery o povahe vesmíru, človeka a nadprirodzeného stvoriteľa a ich vzájomné vzťahy na základe faktov zo spirituálnych zážitkov alebo pozorovaní.
Náboženské mýty o stvorení vesmíru vysvetľujú existenciu a povahu reality. Názory na pôvod (kozmogóniu) a konečný stav (eschatológiu) vesmíru tvoria základné prvky náboženského pohľadu na úlohu ľudstva vo vesmíre.
Náboženská a mytologická kozmológia.
Náboženská a mytologická kozmológia považuje svet za súhrn priestoru, času a všetkých javov. Historicky mala veľmi široký záber a v mnohých prípadoch sa zakladala na náboženstve.
Moderná metafyzická kozmológia sa snaží zodpovedať otázky ako:
Fyzikálna kozmológia.
Fyzikálna kozmológia je časťou fyziky a astrofyziky, ktorá skúma fyzikálny pôvod a vývoj vesmíru. Tiež skúma povahu vesmíru v najväčších mierkach. V najstaršej forme predstavovala to, čo dnes poznáme ako nebeská mechanika, skúmanie neba. Grécki filozofi Aristarchos zo Samosu, Aristoteles a Ptolemaios predložili rozličné kozmologické teórie. Geocentrický Ptolemaiovský model bol akceptovanou teóriou, popisujúcou pohyb na nebi, až do 16. storočia kedy Mikuláš Kopernik a neskôr Johannes Kepler a Galileo Galilei predstavili heliocentrický model.
Problém nebeského pohybu konečne vyriešil až Isaac Newton publikovaním jeho knihy Principia Mathematica v roku 1687. Newton poskytol fyzikálny mechanizmus pre Keplerove zákony a svoj zákon univerzálnej gravitácie. Základným rozdielom medzi Newtonovskou kozmológiou a jej predchodcami bol Kopernikov princíp, tzn. že pre telesá na zemi platia rovnaké zákony ako pre nebeské telesá. To bola kľúčová myšlienka pre pokrok fyzikálnej kozmológie.
Za začiatok modernej kozmológie sa považuje publikovanie poslednej Einsteinovej úpravy všeobecnej relativity v roku 1917 v publikácii "Cosmological Considerations of the General Theory of Relativity". Všeobecná relativita prinútila kozmologistov ako Willem de Sitter, Karl Schwarzschild a Arthur Eddington skúmať astronomické následky teórie, čo ešte viac pomohlo možnosti pozorovať čoraz vzdialenejšie objekty. Predtým fyzici predpokladali, že vesmír je statický a nemenný.
Súčasne vrcholila dlhodobá debata o štruktúre vesmíru. Harlow Shapley, astronóm observatória Mount Wilson, bol špecialistom na model kozmu tvoreného iba Mliečnou cestou, zatiaľ čo Heber D. Curtis tvrdil, že špirálové hmloviny sú samostatné galaxie -ostrovy vo vesmíre. Rozdiely v myšlienkach vyvrcholili vo Veľkej debate na stretnutí Národnej akadémie vied 26. apríla 1920 vo Washingtone. Riešenie tejto diskusie priniesol Edwin Hubble a objav novy v galaxii Andromeda v rokoch 1923 a 1924. Výpočet vzdialenosti potvrdil, že Androméda sa nachádza veľmi ďaleko za hranicami Mliečnej cesty.
Nasledujúce modely vesmíru skúmali možnosť, že kozmologická konštanta, predstavená Einsteinom v roku 1917, povoľuje expanziu vesmíru, v závislosti na jej hodnote. Na základe toho vytvoril Belgičan Georges Lemaitr v roku 1927 model Veľkého tresku, ktorý neskôr v roku 1929 potvrdil Edwin Hubble objavom červeného posunu a ďalej, Arno Penzias a Robert Woodrow Wilson, objavom kozmického mikrovlnného pozadia v roku 1964. Tieto objavy predstavovali prvý krok k vylúčeniu niektorých alternatívnych kozmologických teórií.
Súčasné pozorovania žiarenia kozmického mikrovlnného pozadia satelitmi COBE a WMAP efektívne, v očiach mnohých vedcov, zmenili kozmológiu z vysoko špekulatívnej vedy na vedu, ktorá poskytuje reálne predpoklady. Tieto pozorovania sa zhodujú s predpokladmi teórie Kozmickej inflácie. Práve pre tieto objavy mnoho vedcov označuje súčasnosť ako zlatý vek kozmológie.
Historické kozmologické modely.
Poznámky k tabuľke: termín statický znamená neexpandujúci a nesťahujúci sa, Symbol G = Newtonova gravitačná konštanta, Λ (lambda) = kozmologická konštanta.