Наука космология Космология - это изучение динамики и эволюции Вселенной в целом. Она отличается от астрофизики тем, что фокусируется на всей Вселенной, а не на конкретных объектах внутри нее. Космологи исследуют процессы от рождения до настоящего времени, охватывающие примерно 14 миллиардов лет.
Отличительные черты космологии - Космология - это междисциплинарная область, которая объединяет астрономию, физику (включая теоретическую физику), математику и данные наблюдений / экспериментов. - В отличие от других наук, таких как биология или астрономия, которые связаны с циклическими процессами или явлениями, космология изучает эволюцию и движение нашей Вселенной с момента ее рождения. - Ранняя Вселенная предоставляет уникальную возможность для изучения высокоэнергетических процессов благодаря своим огромным энергиям, которые невозможно воспроизвести на земных ускорителях.
Расширение Вселенной Вселенная постоянно расширяется, что доказано теоретическими расчетами Фридмана и наблюдениями Хаббла. Это расширение подтверждается ключевыми наблюдательными тестами, такими как стандартная космологическая модель, реликтовое излучение от Большого взрыва и общая структура Вселенной.
Темная материя и темная энергия "Стандартные космологические модели" включают темную материю (которая составляет около 26% от общей массы) и темную энергию (на долю которой приходится приблизительно 68,5% от общей энергии). Эти компоненты невидимы, но могут быть определены с помощью различных методов наблюдения. Они играют решающую роль в понимании того, как галактики раздвигаются из-за космического расширения.
Свидетельство Большого взрыва Это излучение является первым важным подтверждением того, что в прошлом произошел большой взрыв, указывающий на то, что Вселенная была горячее. Температура этого излучения показывает, что Вселенная когда-то была очень горячей, что наводит на мысль о крупномасштабной структуре.
Строение галактик "Сверхскопления" не разбросаны случайным образом, а образуют видимую структуру, похожую на паутину. Эта структура начинается с отдельных галактик и распространяется на скопления, содержащие тысячи галактик. Между этими структурами также есть пустоты, где почти нет галактик.
Реликтовое излучение и темная материя "Реликтовое излучение" предоставляет информацию об условиях ранней Вселенной, таких как образование элементов. Схема распределения на картах помогает понять, как материя распределяется в космосе. "Темная материя", которую нельзя увидеть непосредственно, воздействует на видимую материю через гравитацию и играет существенную роль в объяснении динамики галактики.
Расширение Вселенной Современная вселенная расширяется с ускорением, которое можно объяснить темной энергией. Также были обнаружены гравитационные волны, указывающие на слияние объектов в пространстве.
Экзотические структуры и космические струны "Монополии" или космические струны - это гипотетические экзотические структуры, которые могли бы генерировать гравитационные волны. Эти структуры существуют в многомерных пространствах и взаимодействуют друг с другом.
Концепция множественных вселенных Вселенная намного больше, чем мы можем наблюдать, и существует множество вселенных со своими собственными уникальными характеристиками. Эти вселенные расширяются с разной скоростью и не взаимодействуют друг с другом. Расширение желтой вселенной происходит быстрее, чем расширение красной вселенной, что не позволяет им когда-либо достичь друг друга.
Теория мультивселенной и математические модели "Мультивселенная" относится к конструкции, в которой существует множество вселенных, расширяющихся в соответствии с их собственными специфическими особенностями. Ученые написали множество статей, размышляющих об этой концепции на основе математических моделей, поскольку ее невозможно наблюдать непосредственно.
Изменяющееся расстояние Расстояние, которое постоянно меняется. Все начинается с того, что ракеты улетают от нас, но уже не с Земли. Расширение зависит от состава Вселенной.
Расширение и ингредиенты "Уравнение Фридмана" объясняет, как расширение Вселенной связано с ее составляющими: материей, излучением, темной энергией. Темная материя и темная энергия играют значительную роль в определении скорости расширения.
Рождение Вселенной Вселенная начиналась как горячая плазма. Со временем излучение смогло отделиться от вещества и свободно распространяться, создавая реликтовое излучение, известное как космический микроволновый фон (CMB). CMB очень однороден с небольшими колебаниями.
Темная материя и реликтовое излучение "Реликтовое" или "реликтовое" излучение относится к фотонам, которые испускались на ранних стадиях развития Вселенной, когда она находилась в плазменном состоянии. Эти фотоны обладают высокой энергией, и сегодня их все еще можно наблюдать как космическое микроволновое фоновое излучение (CMB). Темная материя не излучает свет, но может гравитационно взаимодействовать с обычной материей.
Расширение Вселенной и темная энергия Скорость расширения пространства сама по себе определяет, как галактики удаляются друг от друга. Скорость света остается постоянной на протяжении всего этого процесса расширения, поскольку она не ограничена физическими объектами в пространстве. Только около 5% нашей наблюдаемой Вселенной состоит из видимой материи, в то время как темная энергия составляет большую часть, которая приводит к ускоренному расширению.
Рождение времени Время началось с Большого взрыва, и с тех пор оно непрерывно течет. Плотность излучения была равна плотности вещества примерно через 300 000 лет после взрыва. Это привело к образованию плазмы и в конечном итоге дало начало звездам.
Инфляционная стадия и накопление энергии "Инфляция" относится к периоду до Большого взрыва, когда энергия накапливалась экспоненциально. Эта энергия проявлялась в виде плазменных сфер, которые расширялись сферически симметрично. Эти модели предполагают, что могут существовать различные сценарии того, как могла бы закончиться наша Вселенная.
Антропный принцип и Темная материя Антропный принцип предполагает, что наша вселенная содержит так много галактик потому, что в ней созданы условия, необходимые для существования человека. Темная материя является возможным объяснением явлений, не объясняемых только видимой материей, таких как гравитационные эффекты в галактических масштабах.
Четыре фундаментальных взаимодействия В природе существует четыре типа взаимодействий: гравитационное, сильное ядерное, слабое ядерное и электромагнитное. Эти взаимодействия существуют во всех отраслях науки, но доминируют в разных масштабах. Гравитация доминирует в больших масштабах, в то время как остальные три взаимодействия становятся значимыми в меньших масштабах.
Темная энергия и расширение Вселенной "Темная энергия" - это вещество, ускоряющее расширение пространства-времени. Он обладает антигравитационными свойствами и ответственен за текущую ускоренную скорость расширения нашей Вселенной. Наличие темной энергии говорит о том, что наша Вселенная будет продолжать расширяться бесконечно.
Космология как развивающаяся область Космология постоянно развивается благодаря достижениям в области технологий и наблюдений. Математики играют решающую роль, разрабатывая различные математические модели для объяснения космологических явлений на основе данных наблюдений.