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Cosmology
Während die Astronomie konkrete Objekte im Weltraum untersucht - etwa Sterne oder Kometen, erforscht die Kosmologie die Struktur des Universums. Sie sucht nach Erklärungen, wie unser Universum entstanden ist, wie es sich entwickelt hat und welche grundlegenden physikalischen Kräfte und Gesetze gelten. Heute gehen die meisten Kosmologen und Kosmologinnen von der Urknalltheorie, dem sogenannten Standardmodell der Kosmologie, aus: Nach dem Urknall vor etwa 13.8 Milliarden Jahren hat sich unser Universum von einem extrem dichten Zustand mit hohen Temperaturen aus ausgedehnt und Raum, Zeit und Materie entstanden. Durch verschiedene Phasen hindurch hat sich zur heutigen Form entwickelt.
Die Kosmologie untersucht die extremste Spannweite an Grössenordnungen: von Kräften, die zwischen den Elementarteilchen, etwa Elektronen, wirken bis zu Kräften zwischen Galaxien. Für die kleinen Skalen nehmen Forschende die Quantenphysik zu Hilfe.
Für die grossen Skalen erklärt die Allgemeine Relativitätstheorie das Zusammenspiel der Objekte in Raum und Zeit. Um den Aufbau unseres Universums zu verstehen, sind daraus etwa die schwarzen Löcher von Bedeutung.