 | Tomuto článku alebo sekcii chýbajúodkazy na spoľahlivé zdroje, môže preto obsahovať informácie, ktoré je potrebné ešteoveriť. Pomôžte Wikipédii a doplňte do článku citácie, odkazy naspoľahlivé zdroje. |
| Kozmológia |
| Vesmír ·Veľký tresk ·Vek vesmíru ·Chronológia vesmíru Vznik štruktúry Budúcnosť vesmíru Komponenty História kozmologických teórií Vedci Sociálny dopad |
Pozorovacia kozmológia skúma štruktúru. vývoj a pôvodvesmíru pomocou pozorovaní a nástrojov akoteleskopy a detektorykozmického žiarenia.
Predmet skúmania fyzikálnej kozmológie, tak ako ju poznáme dnes, bol zadefinovaný po Shapley-Curtisovej debate. Vtedy došlo k objavu, že vesmír je omnoho väčší akogalaxiaMliečna dráha. Výrazne tomu napomohli pozorovania, ktoré stanovili veľkosť a dynamiku vesmíru vysvetliteľnúEinsteinovouvšeobecnou teóriou relativity.Kozmológia bola spočiatku špekulatívna veda, založená na veľmi obmedzenom počte pozorovaní a charakterizovaná sporom medzi teóriou ustáleného stavu aVeľkým treskom. Astronomické pozorovania, schopné vylúčiť niektoré teórie prišli až v 90tych rokoch a neskôr a posunuli vedu do "zlatého veku kozmológie", ohláseného Davidom Schrammom na zhromaždení Národnej akadémie vied v1992.
Merania astronomických vzdialeností boli a stále sú spojené so značnou mierou neistoty. Astronómovia museli hľadať alternatívne spôsoby merania kozmických vzdialeností, najmä pre pozorovacie limity spôsobené ťažkosťou merania veľmi malejparalaxy objektov mimo našej galaxie. V roku1908Henrietta Swanová Leavittová objavila spôsob merania pomocou tzv. štandardnej sviečky pomocouCefeíd a poskytla takEdwinovi Hubblovi možnosť zistiť vzdialenosťšpirálovej hmloviny. Hubble na identifikáciu jednotlivých hviezd v galaxiách a zistenie vzdialeností pomocou izolovania jednotlivých Cefeíd používal 100 palcový (2,54 m)Hookerov teleskop v observatóriuMount Wilson. Tieto pozorovania jednoznačne určili, že špirálová hmlovina sa nachádza mimo Mliečnej cesty. Zistenie vzdialeností "ostrovných vesmírov", ako ich nazývali populárne médiá, určilo veľkosť vesmíru a navždy vyriešiloShapleyho-Curtisov spor.
Georges Lemaître v roku1927 ako prvý stanovil kombináciou rôznych meraní, vrátane Hubblových, a hodnôtčerveného posunu týchto objektov zistenýchVesto Slipherom, konštantnú priamu úmernosť medzi vzdialenosťou galaxie a tzv.rýchlosť regresie s hodnotou600 km/s/Mpc. Tiež ukázal, že model vesmíru založený na všeobecnej relativite teoreticky predpokladal tento výsledok. Hubble o dva roky neskôr potvrdil pozitívnu koreláciu vzťahu medzi vzdialenosťou a rýchlosťou s hodnotou približne500 km/s/Mpc. Tento vzťah je známy ako Hubblov zákon a predstavuje pozorovací základ preteórie expandujúceho vesmíru, na ktorých je kozmológia stále založená. Publikovanie pozorovaní Slipherom, Wirtzom Hubblom a ich kolegami a prijatie ich teoretických dôsledkov v súvislosti so všeobecnou relativitou teoretikmi sa považuje za začiatok modernej kozmológie.
História zisťovania rozloženia a pomerov množstievchemických prvkov vo vesmíre začala spolu s prvýmispektroskopickými meraniami žiarenia z astronomických objektov a identifikáciu emisných a absorpčných čiar, ktoré zodpovedali určitým prechodom elektrónov c chem. prvkoch známych naZemi. Napríkladhélium bolo pomocou spektroskopie objavené najskôr naSlnku skôr, ako ho ako na Zemi izolovali ako plyn.
Relatívne zastúpenie a množstvá prvkov sa dajú vypočítať pomocou meraní zloženiameteoritov a zodpovedajúcich spektroskopických pozorovaní.
V roku 1948George Gamow,Ralph Alpher aRobert Herman prostredníctvom modelu horúceho veľkého tresku predpokladali existenciukozmického mikrovlnného pozadia (CMB). Alpher a Herman určili teplotu CMB, ale ich výsledky sa nestretli s veľkou odozvou komunity. Ich predpoklady začiatkom60. rokov rokov znovu objaviliRobert Dicke aJakov Zeľdovič spolu s krátkym dokumentom sovietskych astrofyzikov, A. G. Doroškeviča a Igora Novikova z jari 1964, ktorá považuje žiarenie CMB za detegovateľný jav.David Todd Wilkinson aPeter Roll, Dickeho kolegovia z univerzity, začali s výrobou Dickeho rádiometra na meranie kozmického mikrovlnného pozadia.Arno Penzias aRobert Woodrow Wilson v roku 1965 postaviliDickeho rádiometer, ktorý chceli použiť narádioastronómiu a experimenty so satelitnou komunikáciou neďalekoHolmdel Township,New Jersey. Ich anténa mala prebytkovú teplotu 3,5K, ktorej zdroj nemohli nájsť. Po telefonáte z Crawford Hill Dicke povedal známy výrok: "Chlapci, predbehli nás." Stretnutie skupín zPrincetonu aCrawford Hillu potvrdilo, že teplotu antény naozaj spôsobovalo mikrovlnné pozadie. V roku 1978 dostali Penzias a Wilson za tento objavNobelovu cenu za fyziku.
Kozmológia v súčasnosti pokračuje v overovaní predpokladov teoretickej kozmológie, čo viedlo k spresneniu kozmologických modelov. Napríklad, priamy dôkaztmavej hmoty významne ovplyvnil teoretické modely vzniku štruktúry vesmíru a galaxií. Prvé priame dôkazy tmavej hmoty boli získané v druhej polovici90. rokov 20. storočia. Tieto pozorovania boli zahrnuté doLambda-CDM modelu, ktorý vysvetľuje vývoj vesmíru z pohľadu materiálu, z ktorého sa skladá. Tento model bol neskôr potvrdený detailnými pozorovaniami kozmického mikrovlnného pozadia, najmä experimentomWMAP.
