Big_Bang
Burimi
Hubble Ultra Deep Field tregon galaktikave nga një epokë e lashtë kur Universi ishte i ri, i dendur dhe të ngrohta në bazë të teorisë së Big Bengut. Gjatë një periudhe të gjatë kohore, rajonet pak më e dendur e çështjes gati shperndare uniformisht gravitationally tërhequr çështje në afërsi dhe në këtë mënyrë u rrit edhe më e dendur, duke formuar retë e gazit, yjet, galaktikat, dhe strukturat e tjera astronomike i dukshëm sot. Detajet e këtij procesi varet nga sasia dhe lloji i materies në gjithësi. Të katër llojeve të mundshme të çështjes janë të njohur si çështje të ftohtë të errët, çështje të ngrohtë të errët, çështje e nxehtë e errët dhe çështje baryonic. Matjet e mirë në dispozicion (nga WMAP) tregojnë se të dhënat janë të mirë-të arsyeshme nga një model Lambda-CDM në të cilën materies së zezë është supozuar të jenë të ftohtë (çështje të ngrohtë e errët është përjashtuar nga reionization herët [39]), dhe është vlerësuar të përbëjnë rreth 23% e çështjes / energjia e universit, duke marrë parasysh se baryonic përbën rreth 4,6%. [32] Në një "model të zgjeruar", i cili përfshin çështje e nxehtë e errët në formën e neutrinot, pastaj nëse "dendësia fizike baryon "Ωbh2 është llogaritur në rreth 0,023 (kjo është e ndryshme nga 'dendësi baryon' Ωb shprehur si një fraksion i çështjes totalit / densiteti i energjisë, e cila siç u tha më lartë është rreth 0,046), dhe përkatëse të ftohtë të errët densitet çështje Ωch2 është rreth 0,11, që korrespondon densiteti neutrino Ωvh2 është vlerësuar të jetë më pak se 0,0062. [32] linjat e Pavarur e provave nga Type Ia supernova dhe CMB nënkuptojnë se sot Universi është e dominuar nga një formë misterioze e energjisë të njohur si energjia e errët, e cila me sa duket permeates të gjithë hapësirën. Vëzhgimet tregojnë 73% e densiteti i energjisë totale të universit të sotëm është në këtë formë. Kur Universi ishte shumë i ri, ajo ishte infused gjasa me energji të errët, por me më pak hapësirë dhe gjithçka më afër së bashku, graviteti kishte dorën e sipërme, dhe kjo ishte ngadalë frenim e zgjerimit. Por në fund, pas miliardë vite të shumta e zgjerimit, bollëk në rritje të energjisë së zezë shkaktuar zgjerimin e universit me ngadalë fillojnë të përshpejtuar. energjisë Dark në formulimin e saj më të thjeshtë merr formën e afatit kozmologjik të vazhdueshme në ekuacionet e Einstein fushën e relativitetit të përgjithshëm, por përbërja e saj dhe mekanizmi janë të panjohur dhe, më në përgjithësi, të dhënat e ekuacionit të tij të shtetit dhe të marrëdhënieve me Modeli standard të fizikës së grimcave vazhdojnë të hetohen dy observationally dhe teorikisht. [20] Të gjitha të këtij evolucioni kozmik pas epoke inflacioniste mund të përshkruhet në mënyrë rigoroze dhe të modeluar nga modeli ΛCDM e kozmologjisë, e cila përdor kornizat e pavarur e mekanikës kuantike dhe relativitetit të përgjithshëm të Einsteinit. Siç u përmend më lart, nuk ka një model të suportuar përshkruar veprimin e para 10-15 sekonda apo më shumë. Me sa duket një teori të re të unifikuar të gravitacionit kuantik është e nevojshme për të thyer këtë pengesë. Kuptimi i kësaj të hershme të epokave në historinë e universit është aktualisht një nga problemet më të mëdha të pazgjidhura në fizikë. supozimet Teoria e Big Bengut varet nga dy supozime kryesore: universalitetin e ligjeve fizike, dhe parimi kozmologjik. Shtetet kozmologjike parimin që në peshore e madhe e Universit është homogjen dhe isotropic. Këto ide u morën fillimisht si postulates, por sot ka përpjekje për të provuar secilën prej tyre. Për shembull, supozimi i parë ka qenë i testuar nga vëzhgimet që tregojnë se devijim më të madh të mundshëm të strukturës së gjobës të vazhdueshëm mbi shumë të moshës së universit është e rendit 10-5. [40] teste Gjithashtu, relativitetin e pergjithshem ka kaluar të rrepta në shkallë e sistemit diellor dhe yjet binare, ndërsa ekstrapolim në peshore kozmologjik është vërtetuar nga sukseset empirike e aspekteve të ndryshme të teorisë së Big Bengut. [shënimet 4] Në qoftë se Universi në shkallë të gjerë duket isotropic si të shikuara nga Toka, parimi kozmologjik mund të rrjedhin nga parimi të thjeshtë Kopernikut, i cili thotë se nuk është e preferuar jo (ose të veçanta), vëzhgues ose Vantage Point. Për këtë qëllim, parimi kozmologjik është konfirmuar në një nivel të 10-5 nëpërmjet vëzhgimeve të [shënimet 5]. CMB Universi është matur të jetë homogjene në shkallët më të madhe në nivelin 10%. [41] FLRW metrikë Artikulli kryesor: Friedmann-Lemètrë-Robertson-Walker zgjerimin metrikë dhe metrik e hapësirës Relativiteti i përgjithshëm përshkruan hapësirë-kohës me një metrikë, e cila përcakton distancat që pika të veçanta pranë. Pikat, të cilat mund të galaktikat, yjet, ose objekte të tjera, vetë janë të përcaktohet duke përdorur një koordinojnë tabelë ose "rrjetit", që është hedhur poshtë mbi të gjitha hapësirë-kohës. Parimin kozmologjik nënkupton se metrikë duhet të jenë homogjene dhe isotropic mbi peshore të mëdha, të cilat unike teke nga-Friedmann Lemètrë-Robertson-Walker metrikë (FLRW metrikë). Kjo metrikë përmban një faktor shkallë, e cila përshkruan se si madhësinë e ndryshimeve të universit me kohë. Kjo bën të mundur një zgjedhje të përshtatshme për një sistem të koordinuar për të bërë, quhet comoving koordinon. Në këtë sistem të koordinuar, të rrjetit zgjeron së bashku me të universit, dhe objekteve që janë duke lëvizur vetëm për shkak të zgjerimit të universit të mbetet në pikat fikse në rrjet. Ndërsa e tyre koordinojnë distancë (distance comoving) mbetet konstante, distanca fizike në mes të dy pikave të tilla comoving zgjeron proporcionalisht me faktorin shkallë të universit. [42] The Big Bang nuk është një shpërthim i çështjes lëvizin jashtë për të mbushur një univers bosh. Në vend të kësaj, hapësira në vetvete zgjeron me kohë kudo dhe e rrit distancën fizike midis dy pikave comoving. Sepse metrikë FLRW merr një shpërndarje uniforme të masës dhe energjisë, kjo vlen për të universit tonë vetëm në përqëndrime të mëdha peshore-lokale e çështje të tilla si galaktikë tona janë të detyruar gravitationally dhe si i tillë nuk i përjetojnë zgjerimin në shkallë të gjerë të hapësirës. Horizonte Artikulli kryesor: horizont Cosmological Një tipar i rëndësishëm i Big Bengut hapësirë-kohës është prania e horizonteve. Që nga Universi ka një moshë të caktuar, dhe drita udhëton me një shpejtësi të caktuar, mund të ketë ngjarje në të kaluarën drita e të cilit nuk ka pasur kohë të lidheni me ne. Kjo vendos një kufi apo një horizont të kaluar në një nga objektet më të largët që mund të vërehet. Në anën tjetër, sepse hapësira është zgjeruar, dhe objekteve më të largëta janë të largohet gjithnjë e më shpejt, drita e emetuar nga ne sot nuk mund të "arrijë" të objekteve shumë të largët. Kjo përcakton një horizont të ardhmen, e cila kufizon ngjarjet në të ardhmen se do të jemi në gjendje të ndikojnë. Prania e ose llojin e horizont varet nga detajet e modelit FLRW që përshkruan universit tonë. Kuptimi ynë e prapa Universit në kohëra shumë të hershme tregojnë se ka një horizont të kaluar, edhe pse në praktikë mendimit tonë është e kufizuar edhe nga perde të universit në kohë të hershme. Pra mendimit tonë nuk mund të zgjasë më tej prapa në kohë, edhe pse recedes horizont në hapësirë. Në qoftë se zgjerimin e universit vazhdon të përshpejtuar, ka një horizont të ardhme të mirë.