kosmologie

Van Wikipedia, de gratis encyclopedie
Spring naar navigatie Spring naar zoeken
De Hubble Ultra Deep Field- afbeelding toont sterrenstelsels van verschillende leeftijden, maten en vormen. De kleinste, meest rode sterrenstelsels behoren tot de meest verre bekende sterrenstelsels. Deze sterrenstelsels zijn te zien in een stadium waarin het heelal 800 miljoen jaar oud was.

Kosmologie ( oud Grieks κοσμολογία , kosmología, "de leer van de wereld") houdt zich bezig met de oorsprong, ontwikkeling en basisstructuur van de kosmos en met het universum als geheel. Het is een tak van de astronomie die nauw verwant is aan de astrofysica . De wortels ervan liggen in de kosmogonieën , die aanvankelijk de oorsprong van de wereld duidelijk maakten op basis van mythische ideeën, maar die de pre-socraten leidden tot pogingen om er abstracte principes voor te formuleren. Parmenides nam dus een fundamenteel dualisme aan dat kosmische gebeurtenissen bepaalt volgens "waarschijnlijkheid".

De huidige kosmologie beschrijft het universum door fysische theorieën toe te passen, waarbij de algemene relativiteitstheorie belangrijk is voor de grote schalen en de kwantumfysica voor de kleinste. Het uitgangspunt voor modellering zijn astronomische waarnemingen van de verspreiding en eigenschappen van sterrenstelsels in het heelal. De roodverschuiving van de spectraallijnen in het licht van sterrenstelsels en hun systematische toename met afstand worden geïnterpreteerd als de groei van het universum en leiden tot het idee dat het universum is voortgekomen uit een extreem dichte en hete begintoestand en zich daaruit heeft ontwikkeld tot zijn huidige waargenomen staat. Formeel leidt de theorie tot een singulariteit , de oerknal , die 13,75 miljard jaar geleden het begin van het universum markeerde. Vanaf een bepaalde omvang en dichtheid van energieën in het zeer vroege heelal wordt de geldigheid van de bekende natuurkundige theorieën echter overschreden. In het bijzonder is er geen geldige theorie van kwantumzwaartekracht . Hoewel het begin van het heelal dus niet toegankelijk is voor de huidige theorieën , is het Lambda CDM-model een zeer succesvol standaardmodel voor de ontwikkeling van het heelal dat goed aansluit bij een groot aantal waarnemingen.

De kosmologisch relevante meetbare objecten van de astronomie omvatten de overvloed aan de lichtste elementen (waterstof, helium en lithium) gecreëerd door primordiale nucleosynthese , evenals de kosmische achtergrondstraling die ongeveer 380.000 jaar na de oerknal vrijkwam dan de temperatuur van het uitdijende heelal was gezonken zodat neutrale atomen konden bestaan. In de verdere consequentie geëvolueerd van kleine dichtheidsfluctuaties door de werking van de zwaartekracht , de grootschalige distributie van sterrenstelsels en sterrenstelsels , door klontering, filamenten en tussenliggende lege ruimten ( holten wordt gekenmerkt), en wordt steeds homogener op de grootste schalen. Kosmologie registreert ook de kleine kromming van de ruimte gemeten op grote schaal, plus de spatiotemporele isotropie en homogeniteit van de kosmos als geheel, [1] [2] [3] de numerieke waarden van de natuurlijke constanten en de frequentieverdeling van de chemische elementen .

Al met al toont dit een toekomstgerichte ontwikkeling van de kosmos, die plaatsvindt in bepaalde stappen, waarvan de meest opvallende faseovergangen worden genoemd, b.v. B. baryogenese , primordiale nucleosynthese of recombinatie .

Standaardmodel

Het standaard- of oerknalmodel ziet het begin van het heelal in een bijna oneindig dichte toestand, van waaruit het zich ontwikkelde in een uitdijing die de oerknal wordt genoemd naar de huidige toestand, waarbij de kosmos die vandaag waarneembaar is verandert van een bijna puntvormige uitdijing in een straal van meer dan 45 miljard lichtjaar opgeblazen. [4] [5] Het is hoofdzakelijk gebaseerd op de algemene relativiteitstheorie en wordt ondersteund door waarnemingen:

Dichtheidsfluctuaties

De gemiddelde dichtheid over verschillende lengteschalen vertoont fluctuaties in verschillende mate. Op de lengteschaal van 10.000 Megaparsec (Mpc) zijn de fluctuaties minder dan 1%, terwijl op schalen van 100 Mpc tot 1 Mpc de structuren steeds klonterig worden. [6] De grootste bouwwerken zijn de Sloan Great Wall met een lengte van ruim 400 mega parsec [7] en de Hercules – Corona Borealis Great Wall met een uitbreiding van 2000 tot 3000 Mpc, die tot nu toe alleen werd gekenmerkt door een goede dozijn gammastraling uitbarstingen (GRB). [8e]

De fluctuaties die vandaag worden waargenomen, zouden zijn ontstaan ​​uit kwantumfluctuaties tijdens inflatie , d.w.z. kort na het begin der tijden, waarbij de ontwikkeling op grote schaal langzamer verloopt dan op kleinere schaal.

Frequentie van elementen

Bij de oer-nucleosynthese ( Big Bang Nucleosynthese ) kort na de oerknal (10 −2 s), was het heelal zo heet dat materie oploste in quarks en gluonen . Door de uitdijing en afkoeling van het heelal ontstonden protonen en neutronen . Na een seconde versmolten de kernen van lichte elementen ( 2 H , 3 He , 4 He , 7 Li ) uit protonen en neutronen. Dit proces eindigde in ongeveer drie minuten. [9] De relatieve hoeveelheden van deze lichte elementen werden dus grotendeels bepaald voordat de eerste sterren werden gevormd.

Kosmische achtergrondstraling

Gepostuleerd door George Gamow in 1946, werd de Engelse kosmische microgolfachtergrond (CMB) in 1964 ontdekt door Arno Penzias en Robert Woodrow Wilson - met een gemiddelde temperatuur van 2,725 Kelvin . [7] De achtergrondstraling komt uit de periode 300.000 jaar na de oerknal, toen het heelal ongeveer een duizendste van zijn huidige omvang was. Toen werd het universum transparant, voordat het gemaakt was van ondoorzichtig geïoniseerd gas. Metingen bijvoorbeeld door COBE , BOOMERanG , WMAP , Planck-ruimtetelescoop .

Uitbreiding van het universum

Edwin Hubble kon de uitdijing van het heelal in 1929 bewijzen, aangezien sterrenstelsels een toenemende roodverschuiving in de spectraallijnen vertonen met toenemende afstand. De evenredigheidsfactor is de Hubble-constante H, waarvan wordt aangenomen dat de waarde 67,74 (± 0,46) km / s Mpc −1 is (vanaf 2016). H is geen constante, maar verandert in de tijd - omgekeerd evenredig met de leeftijd van het heelal. We bevinden ons niet in het centrum van de uitdijing - de ruimte zelf breidt zich overal gelijkmatig uit ( isotroop heelal ). Door de uitdijing terug te berekenen, wordt de leeftijd van het heelal bepaald. Als de Hubble-constante (zie Hubble-tijd ) correct is, is deze ongeveer 13,7 miljard jaar. Op basis van de gegevens en supernova-waarnemingen die tot nu toe door de WMAP- sonde zijn verkregen, wordt nu uitgegaan van een open, versneld uitdijend heelal met een leeftijd van 13,7 miljard jaar.

Evolutie van het universum

Volgens het standaardmodel van de kosmologie ontstaat ruwweg de volgende volgorde.

Belangrijke instrumenten voor het verkennen van het heelal worden nu gedragen door satellieten en ruimtesondes : de Hubble-ruimtetelescoop , Chandra , Gaia en Planck .

Om de waargenomen uitdijing en de platte geometrie van het heelal op grote schaal te verklaren, wordt het oerknalmodel vandaag aangevuld volgens de ideeën van Alan Guth dat een symmetrie-breuk in de begintijd van het heelal resulteerde in een zeer sterke korte uitdijing, die de uniformiteit van het heelal aan de rand van het waarneembare gebied (horizon) verminderde, verklaard. De grootste uitdaging voor de kosmologische theorie is de mismatch tussen waarneembare materie en de verdeling ervan, evenals de waargenomen gemiddelde voortplantingssnelheid van het heelal. De gebruikelijke verklaring maakt donkere materie (met 23%) en donkere energie voor de delen van de vereiste materie dichtheid die niet kan worden waargenomen door middel van elektromagnetische straling (met 73%) verantwoordelijk.

Deze verhoudingen zijn tijdsafhankelijk: na het door straling gedomineerde tijdperk in de begintijd van het heelal volgde het materietijdperk, waarin materie het grootste deel uitmaakte. Dat tijdperk eindigde toen het universum ongeveer 10 miljard jaar oud was; sindsdien vormt donkere energie het grootste deel ervan. Het tijdsverloop van expansie veranderde dienovereenkomstig: het werd vertraagd tot het einde van het materietijdperk, sindsdien is de expansie versneld. Deze overgang kan direct en onafhankelijk van het model worden gevolgd door supernova's over een groot aantal afstanden te observeren. [10]

Steady-state theorie

De stationaire toestand theorie (stationaire toestand) stelt dat de ruimte enerzijds uitzet en anderzijds dat er permanent en homogeen nieuwe materie in de gehele ruimte ontstaat, waarbij de dichtheid van de materie constant wordt gehouden. Het werd in 1949 ontwikkeld door Fred Hoyle , Thomas Gold en anderen als alternatief voor de oerknaltheorie . In de jaren vijftig en tot ver in de jaren zestig werd deze theorie door de meeste kosmologen als een mogelijk alternatief aanvaard.

De "steady state theory" werd gepostuleerd op basis van berekeningen die aantoonden dat een puur statisch universum niet verenigbaar zou zijn met de aannames van de algemene relativiteitstheorie . Bovendien toonden waarnemingen van Edwin Hubble aan dat het heelal uitdijt. De theorie stelt nu dat het universum zijn uiterlijk niet verandert, hoewel het groter wordt. Om dit te doen, moet materie voortdurend opnieuw worden gevormd om de gemiddelde dichtheid hetzelfde te houden. Omdat de hoeveelheid te vormen nieuwe materie erg klein is (slechts een paar honderd waterstofatomen per jaar in de Melkweg), is de nieuwe vorming van materie niet direct waar te nemen. Hoewel deze theorie in strijd is met de wet van behoud van energie, had ze onder andere de "aantrekkelijke" eigenschap dat het heelal geen begin heeft en vragen over het voor of over de reden voor het begin van de uitdijing zijn overbodig.

De moeilijkheden van deze theorie begonnen in de late jaren zestig. Waarnemingen hebben aangetoond dat het heelal inderdaad in de loop van de tijd verandert, d.w.z. dat de stationariteitsvoorwaarde expliciet wordt geschonden: Quasars en radiosterrenstelsels werden alleen gevonden in verre sterrenstelsels. Halton Arp interpreteerde de beschikbare gegevens sinds de jaren zestig anders en stelde dat er quasars zijn in de nabije Virgo-cluster . De achteruitgang van de stationaire toestandtheorie werd versneld door de ontdekking van kosmische achtergrondstraling, die werd voorspeld door de oerknaltheorie.

Sindsdien is het niet de stationaire theorie, maar de oerknaltheorie die door de meeste astronomen als het succesvolle standaardmodel van de kosmologie wordt beschouwd. Het wordt impliciet aangenomen in de meeste publicaties over astrofysica .

Geschiedenis van de kosmologie

Begin en het Ptolemeïsche wereldbeeld

Het reliëf in het bovenste deel van de stèle toont Ḫammurapi voor de op de troon geplaatste zon, waarheid en rechtvaardigheidsgod Šamaš
Lus planeetbaan volgens de epicyclische theorie

Verslagen van mythische kosmologieën zijn bekend uit China ( I Tjing , Boek der Veranderingen), Babylon ( Enuma Elish ) en Griekenland ( Theogonie van Hesiodus ). Kosmologische ideeën hadden een hoge prioriteit in de Chinese cultuur, vooral in het taoïsme en neoconfucianisme . De Babylonische mythen - die vermoedelijk teruggaan op oudere Sumerische mythen en op hun beurt waarschijnlijk het model zullen zijn voor de bijbelse Genesis - en observaties van de lucht hebben waarschijnlijk de latere Griekse kosmologische ideeën beïnvloed, die de basis werden van de middeleeuwse westerse kosmologie . Kosmologische verslagen werden niet alleen door de Babyloniërs opgesteld, maar ook door de Egyptische priesters. [11] In de piramideteksten wordt de wereld van de goden geassocieerd met kosmische wezens, die voornamelijk gerelateerd zijn aan de zon, maar ook aan de maan en talrijke sterren. Dit maakt een astronomische achtergrond duidelijk. [12] Dit blijkt uit het reliëf van de Codex Hammurapi , die de kosmopolitische koning voor de op de troon geplaatste zonnegod toont.

Eerdere kosmologieën waren gebaseerd op het principe van het opnemen van astronomische gegevens en het vervolgens interpreteren van de gegevens . De mythologieën ontwikkelden zich uit de interpretaties en profetieën . Bovendien leverden de astronomische gegevens nuttige informatie voor de historische kalender, b.v. B. Ur-3 kalenders, met behulp waarvan de processen in de landbouw werden geregeld. Het rationalisatieproces begon met de Griekse geleerden Thales van Miletus , vooral Anaximander (6e eeuw voor Christus). Voor het eerst ontwierp Anaximander een wereldbeeld dat gebaseerd was op rechtmatige causale relaties en een fysieke aard toekende aan de hemellichamen. Volgens Anaximander is het oneindige universum de bron van een oneindig aantal werelden, waarvan de ervaren wereld er slechts één is die zich heeft afgesplitst en zijn delen heeft verzameld door te roteren. De kosmologische ontwerpen van de atomisten Democritus en Anaxagoras gingen in dezelfde richting.

Anaximenes werkte de ideeën van Anaximander verder uit en zag de lucht als oerstof. Pythagoras - voor wie alle dingen eigenlijk getallen of verhoudingen waren - geloofde dat de hemel oneindigheid ademde om groepen getallen te vormen.

Een andere belangrijke ontwikkeling was het eerste historisch doorgegeven systeem waarin de aarde niet in het centrum was, dat in de 5e eeuw voor Christus werd ontwikkeld door Philolaos , een Pythagoreër . Was ontworpen. Een andere Pythagoreër, Archytas van Taranto , gaf een argument voor de oneindigheid van de kosmos ( "Staf van Archytas" ).

In de kosmologie van Plato (5e/4e eeuw voor Christus), die hij beschrijft in de Timaeus , beschreef hij de hemellichamen als goddelijke wezens begiftigd met intellect en persoonlijk . In Plato's geest was de aarde een bol die in het centrum van de kosmos rustte.

In zijn kosmologie weersprak Plato's leerling Aristoteles gedeeltelijk de opvatting van zijn leraar over de goddelijke aard van hemellichamen. Hij noemt de hemellichamen goddelijk en begiftigd met intellect; ze bestaan ​​uit het ' vijfde element ' en worden onderzocht door de ' eerste filosofie '. [13] De bewegingen van de hemellichamen en sferen worden uiteindelijk veroorzaakt door een eerste onbewogen beweger (in de zin van wisselaar). Aristoteles vertegenwoordigde een model van het universum dat een centraal vuur aannam (hij bedoelde uitdrukkelijk niet de zon), waarrond de hemellichamen in cirkels liepen. [14]

Eudoxus van Knidos ontworpen aan het begin van de 4e eeuw voor Christus. Een model van de bollen, dat door Kallippos verder is ontwikkeld en voor het eerst de retrograde lusbewegingen van de planeten kon beschrijven. Dit beïnvloedde het Aristotelische en Ptolemaeïsche wereldbeeld. Metingen door Eratosthenes , die leefde in de 3e eeuw voor Christus. Bepaalde de omtrek van de aarde met goede nauwkeurigheid, en Aristyllus en Timocharis toonden afwijkingen van de planetaire bewegingen van de posities berekend met de methode van Eudoxus. Apollonios von Perge ontwikkeld in de 3e eeuw voor Christus Een methode om planetaire banen te berekenen met behulp van epicykels , hij liet cirkelvormige bewegingen van de planeten toe, waarvan het centrum zich weer op een cirkelvormig pad bevond.

Een heliocentrisch wereldmodel werd vertegenwoordigd door Aristarchus van Samos (3e/2e eeuw voor Christus). Daarom werd hij van goddeloosheid beschuldigd; zijn wereldmodel kon niet zegevieren.

Ptolemaeus beschreef een geocentrische kosmologie in zijn Almagest in de 2e eeuw, die in overeenstemming moest worden gebracht met de meeste waarnemingen van zijn tijd en algemeen werd erkend totdat het Copernicaanse wereldbeeld werd vastgesteld.

De Copernicaanse beurt

Pagina uit Copernicus' manuscript van De revolutionibus orbium coelestium

In zijn boek De revolutionibus orbium coelestium , gepubliceerd in 1543, creëerde Nicolaus Copernicus de eerste kijk op de wereld die, in zijn volledigheid en nauwkeurigheid, overeenkwam met het Ptolemeïsche systeem, maar veel eenvoudiger gestructureerd was. Wat belangrijk is aan het Copernicaanse systeem is de veronderstelling dat de aarde ook maar een planeet van de zon is, d.w.z. geen speciale positie meer inneemt. In het heliocentrische universum van Copernicus bewegen de planeten in combinaties van uniforme cirkelvormige bewegingen rond een punt dat dicht bij de zon ligt en er ook door draait. [15]

Het door Copernicus beschreven heelal werd, net als het Ptolemeïsche heelal, begrensd door een materiële sfeer van vaste sterren, waarvan echter moest worden aangenomen dat deze veel groter was dan eerder werd aangenomen om het ontbreken van een waarneembare vaste ster te kunnen verklaren. parallax . Nikolaus von Kues (1401-1464) had al geanticipeerd op het belangrijke idee van een onbegrensd heelal zonder een specifiek centrum als plaats voor de aarde. Thomas Digges (1576, A Perfit Description of the Caelestiall Orbes) vertegenwoordigde een gewijzigde Copernicaanse kijk op de wereld zonder een materiële vaste sterbol met oneindige Euclidische ruimte. Giordano Bruno (1548-1600) postuleerde een oneindig universum met een oneindig aantal zonnen en planeten, waarin de waargenomen vaste sterren verre zonnen zijn. Vanwege deze en andere verklaringen die in tegenspraak waren met het katholieke geloof, werd Bruno als ketter veroordeeld en geëxecuteerd op de brandstapel.

Andere belangrijke redenen om ons af te keren van de Ptolemaeïsche kijk op de wereld waren de waarnemingen van Tycho Brahe dat de supernova van 1572 en de komeet van 1577 buiten de baan van de maan moesten zijn, wat de onveranderlijkheid van de hemel weerlegde, zoals geleerd door Aristoteles. Tycho Brahe verhoogde de precisie van planetaire observatie aanzienlijk. Op basis van zijn nauwkeurigere observatiegegevens ontwikkelde zijn assistent Johannes Kepler een wereldbeeld waarin elke planeet, inclusief de aarde, met variabele snelheid beweegt op een ellips rond de rustende zon , in plaats van, zoals Copernicus aannam, op een combinatie van meerdere gelijkmatig doorlopen cirkels rond een punt nabij de zon. Kepler formuleerde de wetten voor planetaire beweging, nu bekend als de wetten van Kepler , en beschouwde de zon als de bron van een magnetische kracht die de planeten in hun banen beweegt, waardoor ze hun variabele snelheid krijgen. Hij wendde zich tot een mechanisch beeld van planetaire beweging waarin de planeten niet langer geanimeerd waren zoals in die van Ptolemaeus. Het heliocentrische systeem van Kepler maakte berekeningen van de planetaire posities ongeveer 10 keer nauwkeuriger dan voorheen met Copernicus en Ptolemaeus. Kepler ging echter weer uit van een eindig universum en bewees dit met argumenten die later bekend werden als de Olberiaanse paradox . Het Copernicaanse systeem werd verder ondersteund door Galileo Galilei , die met zijn nieuwe type telescoop de manen van Jupiter en de bergen en hun schaduwen op het oppervlak van de maan ontdekte , hoewel de vaste sterren puntvormig bleven lijken. [15]

Isaac Newton ( Philosophiae Naturalis Principia Mathematica , 1687) was de eerste die kosmologie combineerde met uitgebreide mechanica . Met zijn concepten van kracht en traagheid , evenals het postulaat van algemene zwaartekracht , bracht Newton een fysica in de kosmologie waarin dezelfde wetten van toepassing waren op hemelse (planetaire beweging) en aardse gebieden (zwaartekracht). Een belangrijke stap in deze ontwikkeling was de voorafgaande ontwikkeling van de mechanica, met name de voorbereiding van het begrip traagheid ( Galileo , Descartes ). De Newtoniaanse hemelmechanica maakte het mogelijk rekening te houden met de onderlinge baanverstoringen van de planeten als gevolg van hun onderlinge zwaartekracht en leidde in de 18e eeuw met toenemende wiskundige kennis tot een verdere toename van de nauwkeurigheid met ongeveer 50 keer. Volgens deze wordt de planetaire beweging niet langer alleen gegeven door de werking van de zon; in plaats daarvan bewegen alle lichamen, inclusief de zon, onder invloed van wederzijdse krachten rond het gemeenschappelijke zwaartepunt van het zonnestelsel ( barycentrum ), dat is hoogstens enkele zonnestralen verwijderd van het centrum van de zon. [15]

In de 18e eeuw beschouwde Thomas Wright de zon niet als het centrum van het universum, maar eerder als een van de vele vaste sterren. Hij verwierp de aanname van een homogene sterverdeling en identificeerde de Melkweg als een schijf bestaande uit enkele sterren in het vlak waarvan de zon zich bevindt. Hij beschouwde de door astronomen waargenomen "nevels" als andere sterrenstelsels. In 1755 ontwikkelde Immanuel Kant in de General Natural History and Theory of Heaven niet alleen een kosmologie die vergelijkbaar is met die van Thomas Wright, maar ook een kosmogonie waarin een aanvankelijk chaotisch verdeelde materie onder invloed van de zwaartekracht agglomereert om de waargenomen hemellichamen te vormen. Een soortgelijk ontwikkelingsschema werd ontwikkeld door Laplace . De astronoom Wilhelm Herschel probeerde een chronologisch ontwikkelingsschema af te leiden door de sterren en sterrenstelsels te classificeren.

Van de wereld van goden en mythe tot natuurwetenschap

De contemplatieve beschouwing van de natuur en vooral van de kosmos was exemplarisch voor de Bios theoreticos in de Griekse cultuur. - C. Flammarion, houtsnede, Parijs 1888, kleur: Heikenwaelder Hugo, Wenen 1998

De overgangen van filosofie naar natuurwetenschap vonden plaats afhankelijk van de verschillende opvattingen over metafysica . [11] De kosmos is echter in de filosofie gebruikt als archetype en model om het gedrag weer te geven dat bij een persoon past. De harmonieuze ordening van het heelal was exemplarisch voor de Griekse filosofie en diende zowel als ideaal van een contemplatief leven en in het bijzonder voor het ideaal van de wetenschappelijke houding, de bios theoretischeikos . Aan deze kosmische orde kon men zich aanpassen door middel van mimesis , zoals in het geval van Artes liberales, dat zijn oorsprong vond in de Griekse oudheid. De krachten, die in de Griekse kosmologische traditie voornamelijk werden beschreven als goden en bovenmenselijke krachten, werden door Parmenides al gereduceerd tot een abstract basisdualisme, het kosmische worden en vergaan - in tegenstelling tot het zijn als een even ongerealiseerde als onverwoestbare gedachte van "waarheid". " - bevat alleen de "waarschijnlijkheid" volgens. [16] Na hem probeerde Plato de categorieën van kennis die hij 'idee' noemde te formuleren als 'ideale getallen', als een beheersbare reeks niet-afbreekbare, niet-additieve, onveranderlijke entiteiten die ten grondslag liggen aan de onophoudelijke veranderingen in de verschijnselen. [17] Het was natuurlijk voor Plato om het concept van de ziel en dit lichaam en deze geest te begrijpen als inherent aan zijn theorie van ideeën. De filosofie bekeek later de kosmische krachten die aan het werk waren in die van de ziel. [18] Vandaar het verband en de partiële vergelijking van astronomie en astrologie tot de late middeleeuwen en daarna tot de 18e eeuw. Hannah Arendt ziet een vergelijkbare kijk op de wereld in de parabel van de klok , die de neiging heeft om te splitsen tussen subject en object vanwege een onvolmaakte kennis van de natuur. [19] Overeenkomstige mystificaties verklaren de poging om deze splitsing te overwinnen en geven aanleiding tot de "objectivistische schijn" die door Jürgen Habermas wordt bekritiseerd. [18] Kosmos als Grieks woord dat zoiets als sieraad, ornament, orde, indeling, inrichting, vormgeving, wereldorde en universum betekent, heeft enerzijds esthetische en anderzijds technisch- praktische aspecten. [20] Deze term geeft het kaderideaal weer voor de Griekse waarden van preoccupatie met het schone, dat de basis was van de oude ontologie en dat een soort heilige houding omvatte. [18] De volgende Kantiaanse "beslissing" kan hierbij aansluiten:

"Twee dingen vullen de geest met steeds nieuwe en toenemende bewondering en ontzag, hoe vaker en hardnekkiger de reflectie zich ermee bezighoudt: de sterrenhemel boven mij en de morele wet in mij."

- Immanuel Kant : KpV A288

Gedachten over de verre toekomst

De huidige kosmologie is in wezen afhankelijk van informatie die wordt verkregen uit het universum zelf (bestaan ​​van andere sterrenstelsels, roodverschuiving, achtergrondstraling, overvloed aan elementen, enz.). Dergelijke informatiebronnen zullen in de loop van de tijd verloren gaan naarmate het universum uitdijt. [21] In de verre toekomst (> 100 miljard jaar) zullen wetenschappers uit hun waarnemingen een beeld afleiden van het heelal dat lijkt op het onze uit het begin van de vorige eeuw: Een statisch heelal bestaande uit een sterrenstelsel zonder oerknal . [22] De opgegeven reden is:

  • De waarnemingshorizon blijft zich uitbreiden, maar wordt steeds kleiner in vergelijking met de uitdijing van het heelal. Objecten die zich daarbuiten bevinden, b.v. B. andere sterrenstelsels worden dan aan de waarneming onttrokken.
  • De kosmische achtergrondstraling wordt steeds langere golven. Met een golflengte van 300 kilometer kan het niet meer in de Melkweg doordringen, het wordt weerkaatst door zijn stof.
  • Door de voortgaande nucleosynthese in de sterren worden de sporen van de primordiale nucleosynthese steeds vager. Het aandeel helium in het heelal zal toenemen van 24% (oer) tot 28% (vandaag) tot 60% (in een biljoen jaar).
  • De Melkweg, de Andromedanevel en een paar kleinere, nabijgelegen sterrenstelsels zullen zich verenigen tot één gigantisch sterrenstelsel. Op langere tijdschalen geldt dit voor alle sterrenstelsels in een supercluster (in ons geval: de Laniakea supercluster).

All dies führt dazu, dass es in 100 Milliarden Jahren für einen Beobachter in diesem Supercluster so aussieht, als würde dieser das gesamte Universum darstellen. Es können keine Rückschlüsse mehr auf den Urknall gezogen werden. Astronomen, die eventuell leben, würden somit ein gänzlich anderes Bild von Aufbau und Entwicklung des Universums bekommen als zurzeit lebende. Dies hat zu der Frage geführt, inwieweit ein solcher Informationsverlust unter Umständen bereits eingetreten ist, und damit zur Frage nach der Zuverlässigkeit heutiger kosmologischer Theorien. Immerhin beinhalten diese mit der inflationären Phase bereits einen solchen Informationsverlust, als kurz nach dem Urknall weite Bereiche des Universums nach jenseits des Beobachtbaren verschoben wurden.

Literatur

Fachliteratur

Populäre und speziellere Literatur

Weblinks

Portal: Astronomie – Übersicht zu Wikipedia-Inhalten zum Thema Astronomie
Commons : Kosmologie – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
Wiktionary: Kosmologie – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Einzelnachweise

  1. Robert Osserman , Rainer Sengerling: Geometrie des Universums . Von der Göttlichen Komödie zu Riemann und Einstein, Vieweg, 1. Aufl., 1997, S. 112
  2. Hans Joachim Störig : Knaurs moderne Astronomie . Droemer Knaur, 1992, S. 271
  3. Hans V. Klapdor-Kleingrothaus , Kai Zuber: Teilchenastrophysik . Teubner, 1997, S. 111
  4. Ed Wright : How can the Universe be infinite if it was all concentrated into a point at the Big Bang?
  5. Davis & Lineweaver:Expanding Confusion , Fig. 1
  6. Ming-Hua Li, Hai-Nan Lin: Testing the homogeneity of the Universe using gamma-ray bursts . Submitted to Astronomy & Astrophysics, arxiv : 1509.03027 .
  7. a b Kenneth R. Lang: A Companion to Astronomy and Astrophysics . Chronology and Glossary with Data Tables, Springer, 2006, (a) S. 103, (b) S. 242
  8. István Horváth et al.: Possible structure in the GRB sky distribution at redshift two . Astronomy & Astrophysics 561, 2014, doi:10.1051/0004-6361/201323020 .
  9. Vgl. Steven Weinberg (Literatur).
  10. Riess et al. (2004), Astrophysical Journal 607, 665, bibcode : 2004ApJ...607..665R
  11. a b Georgi Schischkoff (Herausgeber): Philosophisches Wörterbuch. Alfred-Kröner, Stuttgart 14 1982, ISBN 3-520-01321-5 , Lexikon-Stichwort „Kosmologie“ S. 376
  12. Alexandra von Lieven : Götter / Götterwelt Ägyptens. In: Das Bibellexikon. Deutsche Bibelgesellschaft , Januar 2006 ; .
  13. Vgl. Jonathan Barnes : Aristoteles . Reclam, Stuttgart 1992, 40 ff, 100 ff
  14. John David North : Viewegs Geschichte der Astronomie und Kosmologie . Vieweg, 2001, S. 42 ff.
  15. a b c EJ Dijksterhuis: Die Mechanisierung des Weltbildes . Springer, Berlin 1956.
  16. Herman Diels: Die Vorsokratiker . Parmenides.
  17. Wilhelm Kranz: Klassische Philosophie . ("Unter dem Einfluß der Pythagoreer (...) hat der greise Platon gelehrt, die Ideen seien Zahlen, Idealzahlen, die qualitativ verschieden und nicht addierbar seien; so berichtet Aristoteles z. B. Metaph. 990 ff. Die sehr schwierige Aufgabe, diesen Gedanken Platons ganz zu deuten, ist die Wissenschaft noch nicht imstande. Folgende Andeutungen müssen hier genügen. Idee ist Form, und Form ist nach der Pythagoreischen Lehre Zahl, die zum Wesen der Dinge gehört (vgl. S. 41 ff.). Für Platon, dessen Geist im Alter mit Leidenschaft mathematischen Problemen hingegeben war, nahm dieser Gedanke zuletzt die Gestalt an: die Zergliederung der Begriffe muß an ihnen endlich viele, bestimmte Unterscheidungsmerkmale feststellen können — das führt der Philebos' aus —, also ist auch jeder Begriff mit einer bestimmten Zahl verbunden, die, pythagoreisch gedacht, sein Wesen, dh eben die Idee selbst, darstellt.").
  18. a b c Jürgen Habermas : Erkenntnis und Interesse . In: Technik und Wissenschaft als »Ideologie«. Suhrkamp, Frankfurt, Edition 287, 4 1970 ( 1 1968), [1965 Merkur] zu Stichwort „Kosmologie“, S. (146 f.,) 148 f., 152 f.
  19. Hannah Arendt : Vita activa oder vom tätigen Leben . R. Piper, München 3 1983, ISBN 3-492-00517-9 , Stichwort „ Mechanistisches Weltbild “ S. 120, 290 f., 305
  20. Gustav Eduard Benseler et al.: Griechisch-Deutsches Schulwörterbuch . BG Teubner, Leipzig 13 1911; S. 522
  21. Lawrence M. Krauss : Robert J. Scherrer: Das kosmische Vergessen . In: Spektrum der Wissenschaft. Mai 2008. Spektrum der Wissenschaft Verlagsgesellschaft mbH, Heidelberg, ISSN 0170-2971
  22. Lawrence Krauss: A Universe from Nothing , Free Press, Simon & Schuster Inc. Januar 2012, ISBN 978-1-4516-2445-8 , S. 119 im Kapitel 7 (S. 105–119): Unsere schreckliche Zukunft .