stringtranslate.com

Космология

Hubble eXtreme Deep Field (XDF) был завершен в сентябре 2012 года и показывает самые далекие галактики, когда-либо сфотографированные на тот момент. За исключением нескольких звезд на переднем плане (которые яркие и легко узнаваемы, поскольку только у них есть дифракционные шипы ), каждое пятнышко света на фотографии — это отдельная галактика, возраст некоторых из них составляет 13,2 миллиарда лет; по оценкам, наблюдаемая Вселенная содержит более 2 триллионов галактик. [1]

Космология (от древнегреческого κόσμος (космос)  «вселенная, мир» и λογία ( логия )  «учение») — раздел физики и метафизики , занимающийся природой Вселенной , космоса . Термин « космология» впервые был использован на английском языке в 1656 году в « Глоссографии » Томаса Блаунта [2] и в 1731 году использован на латыни немецким философом Кристианом Вольфом в «Cosmologia Generalis ». [3] Религиозная или мифологическая космология — это совокупность верований, основанная на мифологической , религиозной и эзотерической литературе и традициях творческих мифов и эсхатологии . В науке астрономии космология занимается изучением хронологии Вселенной .

Физическая космология — это изучение происхождения наблюдаемой Вселенной , ее крупномасштабных структур и динамики, а также окончательной судьбы Вселенной , включая научные законы , управляющие этими областями. [4] Его исследуют ученые, в том числе астрономы и физики , а также философы , такие как метафизики , философы физики и философы пространства и времени . Из-за этой общей области с философией теории физической космологии могут включать как научные , так и ненаучные положения и могут зависеть от предположений, которые не могут быть проверены . Физическая космология — это раздел астрономии, изучающий Вселенную в целом. В современной физической космологии доминирует теория Большого взрыва , которая пытается объединить наблюдательную астрономию и физику элементарных частиц ; [5] [6] более конкретно, стандартная параметризация Большого взрыва с темной материей и темной энергией , известная как модель Lambda-CDM .

Астрофизик-теоретик Дэвид Н. Спергель назвал космологию «исторической наукой», потому что «когда мы смотрим в пространство, мы оглядываемся назад во времени» из-за конечной природы скорости света . [7]

Дисциплины

Физика и астрофизика сыграли центральную роль в формировании нашего понимания Вселенной посредством научных наблюдений и экспериментов. Физическая космология формировалась посредством математики и наблюдений при анализе всей Вселенной. Принято считать, что Вселенная возникла с Большого взрыва , за которым почти мгновенно последовала космическая инфляция — расширение пространства, из которого, как полагают, Вселенная возникла 13,799 ± 0,021 миллиарда лет назад. [8] Космогония изучает происхождение Вселенной, а космография отображает особенности Вселенной.

В « Энциклопедии » Дидро космология разбита на уранологию (науку о небе), аэрологию (науку о воздухе), геологию (науку о континентах) и гидрологию (науку о водах). [9]

Метафизическую космологию также описывают как место людей во Вселенной по отношению ко всем другим сущностям. Примером этого является наблюдение Марка Аврелия о месте человека в этих отношениях: «Тот, кто не знает, что такое мир, не знает, где он находится, и тот, кто не знает, для какой цели существует мир, не знает кто он такой и что такое мир». [10]

Открытия

Физическая космология

Физическая космология — это раздел физики и астрофизики, который занимается изучением физического происхождения и эволюции Вселенной. Это также включает в себя изучение природы Вселенной в больших масштабах. В своей самой ранней форме это было то, что сейчас известно как « небесная механика », изучение неба . Греческие философы Аристарх Самосский , Аристотель и Птолемей предложили различные космологические теории. Геоцентрическая система Птолемея была преобладающей теорией до 16 века, когда Николай Коперник , а затем Иоганн Кеплер и Галилео Галилей , предложили гелиоцентрическую систему. Это один из самых известных примеров эпистемологического разрыва в физической космологии.

Книга Исаака Ньютона Principia Mathematica , опубликованная в 1687 году, была первым описанием закона всемирного тяготения . Это обеспечило физический механизм законов Кеплера , а также позволило разрешить аномалии в предыдущих системах, вызванные гравитационным взаимодействием между планетами. Фундаментальным отличием космологии Ньютона от предшествующих ей был принцип Коперника : тела на Земле подчиняются тем же физическим законам , что и все небесные тела. Это было решающее философское достижение в физической космологии.

Считается, что современная научная космология началась в 1917 году с публикации Альбертом Эйнштейном своей последней модификации общей теории относительности в статье «Космологические соображения общей теории относительности» [11] (хотя эта статья не была широко доступна за пределами Германия до конца Первой мировой войны ). Общая теория относительности побудила космогонистов, таких как Виллем де Ситтер , Карл Шварцшильд и Артур Эддингтон , исследовать ее астрономические последствия, что расширило возможности астрономов изучать очень далекие объекты. Физики начали менять представление о том, что Вселенная статична и неизменна. В 1922 году Александр Фридман выдвинул идею расширяющейся Вселенной, содержащей движущуюся материю.

Параллельно с этим динамичным подходом к космологии, одна давняя дискуссия о структуре космоса достигла кульминации – Великие дебаты (1917–1922 гг.), – когда ранние космологи, такие как Хебер Кертис и Эрнст Эпик, установили, что некоторые туманности, видимые в телескопы были видны отдельные галактики, далекие от нашей. [12] В то время как Хибер Кертис отстаивал идею о том, что спиральные туманности сами по себе являются звездными системами как островные вселенные, астроном Маунт-Вилсон Харлоу Шепли отстаивал модель космоса, состоящего только из звездной системы Млечного Пути . Эта разница во взглядах достигла кульминации с организацией Больших дебатов 26 апреля 1920 года на заседании Национальной академии наук США в Вашингтоне, округ Колумбия. Дебаты разрешились, когда Эдвин Хаббл обнаружил переменные цефеиды в галактике Андромеды в 1923 году и 1924. [13] [14] Их расстояние позволило обнаружить спиральные туманности далеко за краем Млечного Пути.

Последующее моделирование Вселенной выявило возможность того, что космологическая постоянная , введенная Эйнштейном в его статье 1917 года, может привести к расширению Вселенной , в зависимости от ее значения. Так, модель Большого взрыва была предложена бельгийским священником Жоржем Леметром в 1927 году [15], что впоследствии было подтверждено открытием Эдвином Хабблом красного смещения в 1929 году [16] , а затем открытием Арно Пензиасом космического микроволнового фонового излучения. и Роберт Вудро Вильсон в 1964 году. [17] Эти открытия были первым шагом к исключению некоторых из многих альтернативных космологий .

Примерно с 1990 года несколько драматических достижений в наблюдательной космологии превратили космологию из в основном спекулятивной науки в науку о предсказаниях с точным согласием между теорией и наблюдением. Эти достижения включают в себя наблюдения микроволнового фона со спутников COBE , [18] WMAP [19] и Planck , [20] большие исследования красного смещения новых галактик, включая 2dfGRS [21] и SDSS , [22] , а также наблюдения далеких сверхновых и гравитационного линзирования. . Эти наблюдения совпали с предсказаниями теории космической инфляции , модифицированной теории Большого взрыва и конкретной версии, известной как модель Lambda-CDM . Это заставило многих называть современность «золотым веком космологии». [23]

В 2014 году коллаборация BICEP2 заявила, что обнаружила отпечаток гравитационных волн в космическом микроволновом фоне . Однако позже выяснилось, что этот результат оказался ложным: предполагаемое свидетельство существования гравитационных волн на самом деле было связано с межзвездной пылью. [24] [25]

1 декабря 2014 года на встрече Planck 2014 в Ферраре , Италия , астрономы сообщили, что Вселенной 13,8 миллиардов лет , и она состоит на 4,9% из атомной материи , на 26,6% из темной материи и на 68,5% из темной энергии . [26]

Религиозная или мифологическая космология

Религиозная или мифологическая космология — совокупность верований, основанная на мифологической , религиозной и эзотерической литературе, традициях творения и эсхатологии . Мифы о сотворении мира встречаются в большинстве религий и обычно делятся на пять различных классификаций, основанных на системе, созданной Мирчей Элиаде и его коллегой Чарльзом Лонгом.

Философия

Представление наблюдаемой Вселенной в логарифмическом масштабе . Расстояние от Солнца увеличивается от центра к краю. Планеты и другие небесные тела были увеличены, чтобы оценить их форму.

Космология рассматривает мир как совокупность пространства, времени и всех явлений. Исторически оно имело довольно широкую сферу применения и во многих случаях обнаруживалось в религии. [28] Некоторые вопросы о Вселенной выходят за рамки научного исследования, но все же могут быть исследованы посредством обращения к другим философским подходам, таким как диалектика . Некоторые вопросы, включенные в вненаучные исследования, могут включать: [29] [30]

Исторические космологии

Примечания к таблице: термин «статический» просто означает не расширяться и не сжиматься. Символ G представляет гравитационную постоянную Ньютона ; Λ (лямбда) — космологическая постоянная .

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Карл Хилле, изд. (13 октября 2016 г.). «Хаббл показывает, что наблюдаемая Вселенная содержит в 10 раз больше галактик, чем считалось ранее». НАСА . Проверено 17 октября 2016 г.
  2. ^ Хетерингтон, Норрис С. (2014). Энциклопедия космологии (Возрождение Рутледжа): исторические, философские и научные основы современной космологии. Рутледж. п. 116. ИСБН 978-1-317-67766-6.
  3. ^ Люмине, Жан-Пьер (2008). Обтекаемая вселенная. ЦРК Пресс. п. 170. ИСБН 978-1-4398-6496-8.Выдержка со страницы 170
  4. ^ «Введение: Космология – космос». Архивировано 3 июля 2015 года в Wayback Machine . Новый учёный . 4 сентября 2006 г.
  5. ^ "Космология" Оксфордские словари
  6. ^ Прощай, Деннис (25 февраля 2019 г.). «Темные силы вмешивались в космос? Аксионы? Фантомная энергия? Астрофизики пытаются залатать дыру во Вселенной, переписывая при этом космическую историю». Нью-Йорк Таймс . Проверено 26 февраля 2019 г.
  7. ^ Дэвид Н. Спергель (осень 2014 г.). «Космология сегодня». Дедал . 143 (4): 125–133. дои : 10.1162/DAED_a_00312 . S2CID  57568214.
  8. ^ Сотрудничество Планка (1 октября 2016 г.). «Результаты Планка 2015. XIII. Космологические параметры». Астрономия и астрофизика . 594 (13). Таблица 4 на странице 31 PDF-файла. arXiv : 1502.01589 . Бибкод : 2016A&A...594A..13P. дои : 10.1051/0004-6361/201525830. S2CID  119262962.
  9. ↑ Дидро (биография), Дени (1 апреля 2015 г.). «Подробное объяснение системы человеческих знаний». Энциклопедия Дидро и Даламбера – совместный проект перевода . Проверено 1 апреля 2015 г.
  10. ^ Мысли Марка Аврелия Антонина viii. 52.
  11. ^ Эйнштейн, А. (1952). «Космологические соображения по общей теории относительности». Принцип относительности. Дуврские книги по физике. 1 июня 1952 г. 240 страниц. 0486600815, стр. 175–188 : 175–188. Бибкод : 1952prel.book..175E.
  12. ↑ Додельсон, Скотт (30 марта 2003 г.). Современная космология. Эльзевир. ISBN 978-0-08-051197-9.
  13. ↑ Фальк, Дэн (18 марта 2009 г.). «Обзор: Марсия Бартусяк «День, когда мы нашли Вселенную». Новый учёный . 201 (2700): 45. дои :10.1016/S0262-4079(09)60809-5. ISSN  0262-4079.
  14. ^ Хаббл, EP (1 декабря 1926 г.). «Внегалактические туманности». Астрофизический журнал . 64 : 321. Бибкод : 1926ApJ....64..321H. дои : 10.1086/143018 . ISSN  0004-637X.
  15. ^ Мартин, Г. (1883). «Ж. ДЕЛЬСО. — Sur une proprieté de la diffraction des ondes planes; Annales de la Société scientifique de Bruxelles; 1882». Journal de Physique Théorique et Appliquée (на французском языке). 2 (1): 175. doi :10.1051/jphystap:018830020017501. ISSN  0368-3893.
  16. ↑ Хаббл, Эдвин (15 марта 1929 г.). «Связь между расстоянием и лучевой скоростью среди внегалактических туманностей». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 15 (3): 168–173. Бибкод : 1929PNAS...15..168H. дои : 10.1073/pnas.15.3.168 . ISSN  0027-8424. ПМК 522427 . ПМИД  16577160. 
  17. ^ Пензиас, А.А .; Уилсон, RW (1 июля 1965 г.). «Измерение избыточной температуры антенны на частоте 4080 Мгц/с». Астрофизический журнал . 142 : 419–421. Бибкод : 1965ApJ...142..419P. дои : 10.1086/148307 . ISSN  0004-637X.
  18. ^ Боггесс, Северо-Запад ; Мэзер, Дж. К.; Вайс, Р.; Беннетт, CL; Ченг, ES; Двек, Э.; Гулкис, С.; Хаузер, МГ; Янссен, Массачусетс; Келсолл, Т.; Мейер, СС (1 октября 1992 г.). «Миссия COBE – ее дизайн и реализация через два года после запуска». Астрофизический журнал . 397 : 420–429. Бибкод : 1992ApJ...397..420B. дои : 10.1086/171797 . ISSN  0004-637X.
  19. ^ Паркер, Барри Р. (1993). Оправдание большого взрыва: прорывы и барьеры. Нью-Йорк: Пленум Пресс. ISBN 0-306-44469-0. ОСЛК  27069165.
  20. ^ «Награда за достижения в области компьютерной графики» . Награды ACM SIGGRAPH 2018 . СИГРАФ '18. Ванкувер, Британская Колумбия, Канада: Ассоциация вычислительной техники. 12 августа 2018 г. с. 1. дои : 10.1145/3225151.3232529. ISBN 978-1-4503-5830-9. S2CID  51979217.
  21. ↑ Наука, Американская ассоциация содействия прогрессу (15 июня 2007 г.). «NETWATCH: Путевая машина ботаники». Наука . 316 (5831): 1547. doi :10.1126/science.316.5831.1547d. ISSN  0036-8075. S2CID  220096361.
  22. ^ Парафич, Д.; Хьорт, Дж.; Элиасдоттир, Á (1 мая 2009 г.). «Результаты оптического мониторинга 5 двойных QSO SDSS на Северном оптическом телескопе». Астрономия и астрофизика . 499 (2): 395–408. arXiv : 0903.1027 . Бибкод : 2009A&A...499..395P. дои : 10.1051/0004-6361/200811387 . ISSN  0004-6361.
  23. ^ Сообщается, что Алан Гут сделал именно это заявление в интервью Edge Foundation. EDGE. Архивировано 11 апреля 2016 г. на Wayback Machine.
  24. ↑ Образец, Ян (4 июня 2014 г.). «Гравитационные волны превращаются в пыль после заявлений об ошибочном анализе». хранитель .
  25. ↑ Коуэн, Рон (30 января 2015 г.). «Открытие гравитационных волн официально мертво». Природа . дои : 10.1038/nature.2015.16830. S2CID  124938210.
  26. ^ Деннис Овербай (1 декабря 2014 г.). «Новые изображения улучшают представление о младенческой Вселенной». Нью-Йорк Таймс . Проверено 2 декабря 2014 г.
  27. ^ Леонард и МакКлюр, 2004, стр. 32–33.
  28. ^ Крауч, CL (8 февраля 2010 г.). «Бытие 1:26-7 Как утверждение божественного происхождения человечества». Журнал богословских исследований . 61 (1): 1–15. дои : 10.1093/jts/flp185 .
  29. ^ «Публикация результатов BICEP2 за 2014 год» . Национальный научный фонд . 17 марта 2014 года . Проверено 18 марта 2014 г.
  30. ^ "Публикации - Космос". www.cosmos.esa.int . Проверено 19 августа 2018 г.
  31. ^ Аристотель, На небесах , II, 13.
  32. ^ Большая часть модели Вселенной Анаксимандра исходит от псевдо-Плутарха (II, 20–28):
    «[Солнце] представляет собой круг, в двадцать восемь раз больше Земли, с очертаниями, подобными очертанию наполненного огнем колеса колесницы, на котором в определенных местах появляется рот и через который оно раскрывает свой огонь, как через отверстие на флейте. [...] Солнце равно Земле, но круг, на котором оно дышит и на котором оно рождается, в двадцать семь раз больше всей Земли. [...] [ затмение] — это когда рот, из которого исходит огненный жар, закрывается. [...] [Луна] — это круг, в девятнадцать раз больше всей земли, весь наполненный огнем, как и у Солнца».
  33. ^ Карл Б. Бойер (1968), История математики. Уайли. ISBN 0471543977 . п. 54. 
  34. ^ Аристотель (1914). Форстер, ES; Добсон, Дж. Ф. (ред.). Де Мундо. Издательство Оксфордского университета. 393 а .
  35. ^ «Компоненты, из которых он создал душу, и способ, которым он ее создал, были следующими: Между Существом, которое неделимо и всегда неизменно, и Существом, которое делимо и появляется в телесном мире, он смешал третью, промежуточную форму бытия, произошедшую от двух других. Подобным же образом он создал смесь Тождественного , а затем одну из Различных, между их неделимыми и их телесными, делимыми аналогами. И он взял три смеси и смешал Теперь, когда он смешал эти два с Бытием и из трёх сделал одну смесь, он снова разделил всю смесь на столько частей, сколько требовалось для его задачи, причем каждая часть оставалась смесью Того же самого, Различного и Бытия». (35a-b), перевод Дональда Дж. Зейла
  36. ^ Платон, Тимей, 36в.
  37. ^ Платон, Тимей, 36d.
  38. ^ Платон, Тимей, 39d.
  39. ^ Явец, Идо (февраль 1998 г.). «О гомоцентрических сферах Евдокса». Архив истории точных наук . 52 (3): 222–225. Бибкод : 1998AHES...52..222Y. дои : 10.1007/s004070050017. JSTOR  41134047. S2CID  121186044.
  40. ^ Кроу, Майкл (2001). Теории мира от античности до революции Коперника . Минеола, Нью-Йорк: Дувр. п. 23. ISBN 0-486-41444-2.
  41. ^ Истерлинг, Х (1961). «Гомоцентрические сферы в Де Каэло». Фронезис . 6 (2): 138–141. дои : 10.1163/156852861x00161. JSTOR  4181694.
  42. ^ Ллойд, Германия (1968). Критик Платона. Аристотель: рост и структура его мысли . Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0-521-09456-6.
  43. ^ Хиршфельд, Алан В. (2004). «Треугольники Аристарха». Учитель математики . 97 (4): 228–231. дои : 10.5951/MT.97.4.0228. ISSN  0025-5769. JSTOR  20871578.
  44. ^ Брюс С. Иствуд, Упорядочение небес: римская астрономия и космология в эпоху Каролингского Возрождения (Лейден: Брилл, 2007), стр. 238–9.
  45. ↑ Мирабелло, Марк (15 сентября 2016 г.). Путеводитель путешественника по загробной жизни: традиции и представления о смерти, умирании и о том, что лежит за ее пределами. Саймон и Шустер. п. 23. ISBN 978-1-62055-598-9.
  46. ^ Гилберт, Уильям (1893). «Книга 6, глава III». Де Магнете. Перевод Моттелея, П. Флери. (Факсимиле). Нью-Йорк: Dover Publications. ISBN 0-486-26761-Х.

Источники

В Wikiquote есть цитаты, связанные с космологией .
Поищите космологию в Викисловаре, бесплатном словаре.