Звезде су најуочљивијанебеска тела у Свемиру и састављена су од ужаренеплазме.[12] Поред нама најближе звездеСунца, голим окомљуди могу видети од око 6.000 до око 10.000 звезда.[13] Телескопом могуће је приметити светлост са стотина милијарди звезда. Удаљености међу звездама су огромне и мере се светлосним годинама (СГ).Светлосна година је пут дуг око 9,46билионакилометара који пређесветлост за годину крећући се брзином од 299 792 458 m/s у безваздушном простору.[14] Сунце јеЗемљи најближа звезда која се налази на удаљености од 149 600 000 km или 8,3 светлосних минута (см). Осим Сунца, најближа јеПроксима Кентаури (Proxima Centauri илиAlpha Centauri C) која је удаљена око 4,3 СГ.[15] Звезде се међусобно разликују по величини, боји и сјају. Најсјајнијазвезда усазвежђу Орион јеБетелгез (Betelgeuze илиAlpha Orionis), аАнтарес (Alpha Scorpii) у сазвежђу Скорпион.
Наша галактика се зовеМлечни пут или једноставно Галаксија, и спиралног је облика. Сунце се налази на самом рубу једног њеног рукавца, заједно са још неколико најближих звезда. Најближе галаксије нашој су Велики и Мали Магеланов облак који представљају њене природне пратиоце.Велики Магеланов облак је удаљен 179 000, аМали Магеланов облак 210.000 СГ.
Поред поменутих небеских тела и звезданих система у Свемиру постоје и многи други занимљиви тајанствени објекти попутквазара у интергалактичком имаглина у интерстеларном простору који се крећу великим брзинама. Удаљености између самих галаксија, метагалаксија и квазара су много веће од међузвезданих, и крећу се у границама од неколико стотина хиљада до преко милиона светлосних година. Те удаљености нису сталне и непрестано расту у току времена, што је узроковано феноменом познатим каоширење Свемира. То значи да Свемир није статичан негодинамичан, тј. све се мења и све секреће. Све у Свемиру плови и за све вреде познатиприродни закони. Тежа небеска тела увек привлаче она лакша, а она лакша под утицајем силегравитације ротирају око тих тежих. Ништа се у Свемиру не дешава случајно; све има свој узрок. Свемир је у суштини таман простор коме се не назире ни почетак ни крај; то је свод који има дубину. Он није ни празан простор (вакуум), јер је увек испуњененергијом, што сведочи обилатоелектромагнетско зрачење које пристиже до нас из далеких свемирскихпространстава.
У првој половиниXX века реч Свемир се употребљавала у смислу значења речи целог просторно-временског континуума у којем егзистирамо заједно са своменергијом иматеријом унутар њега. Покушаји да се схвати сам смисао Свемира с највеће тачке гледишта су направљени укосмологији, науци која се развила изфизике иастрономије. Током друге половине XX века развојопсервационе космологије, назване још и физичкомкосмологијом, је довео до поделе у вези с значењем речи Свемир између опсервационих и теоретских космолога, где су претходни обично одбацили наду за опсервирањем целог просторно-временског континуума, док су каснији задржали ову наду покушавајући пронаћи најразумније спекулације за моделовање целог просторно-временског континуума, упркос екстремним потешкоћама у стварању слике било којег емпиријског ограничења у овим спекулацијама и ризику од свођења на нивометафизике.
Терминипознати Свемир,опсервабилни Свемир ивидљиви Свемир се често користе при описивању дела Свемира који се може видети или пак опсервирати. Они који су уверени у то да можемо опсервирати цели континуум могу користити изразнаш Свемир, односећи се делимично само на његов познати деољудским бићима.
Александар Александрович Фридман (1888—1925) је замислио1922. године да се свемир шири, то јест да се галаксије удаљавају једна од друге, али његово писање првобитно није имало већи одјек, а слично је било и са тврдњомЖоржа Е. Леметра објављеном неколико година после да је свемир који се брзо шири могао започети као једна тачка, „првиатом”, али када је такву замисао свемира подржаоАлберт Ајнштајн и други истраживачи су је прихватили.[10]
Најважнији резултат физичке космологије, сазнање да се свемир шири, изведен је из посматрањацрвеног помака уобличеног уХаблов закон. Екстраполацијом тог ширења по времену, назад у прошлост, достиже се гравитациони сингуларитет, прилично апстрактан математички концепт, који можда одговара, а можда и не одговара стварности. Из тога је израсла теоријаВеликог праска, која је данас преовлађујући модел свемира. Старост свемира, рачунајући од Великог праска, према садашњим подацима које је прикупила WMAP сондаагенције НАСА (енгл.WMAP — Wilkinson Microwave Anisotropy Probe, Вилкинсонова сонда микроталасне анизотропије) процењује се на око 13,7 милијарди (13,7 × 109) година, са границом грешке од око 1% (± 200 милиона година). Друге методе процене старости дају различите вредности за старост свемира које крећу од 11 милијарди до 20 милијарди година.[1][2][22] Већина оцена груписана је у опсегу 13-15 милијарди година.[23][24]
Фундаментални аспект Великог праска може се данас видети у опсервацији која се заснива на чињеници да што сугалаксије даље од нас то брже од нас одмичу. Такође се може уочити прикосмичком микроталасном позадинском зрачењу које је много слабије зрачење од оног скорије насталог након Великог праска. Ово позадинско зрачење је значајно униформно у свим правцима, које су космолози покушавали да објасне почетним периодом брзеинфлације (ширења) уз Велики прасак.[25][26][27]
Галаксије су основни елементи васионе. За све васионске објекте типично је да су растојања између њих знатно већа од димензија самих објеката. У случајугалаксија то изгледа отприлике овако: ако замислимо да је просечна галаксија величиненовчића од једногдинара (стварне димензије су им реда 1.018 km), средње растојање између галаксија износи око једанметар.Међугалактички простор испуњен је практично само зрачењима чији су извор углавном звезде у галаксијама, као и одређеном количином веома разређеног међугалактичког гаса. Галаксије нису равномерно распоређене у простору. Оне се групишу у јата галаксија - системе који могу да садрже од неколико десетина до неколико хиљада чланова. Тек су оваква јата галаксија статистички равномерно распоређена у простору. Основне особине васионе јесу њена хомогеност и изотропност. Ако посматрамо разне области васионе увек исте велике запремине, у свакој од њих ћемо, у просеку наћи исти број галаксија. У томе се састојихомогеност васионе. Ако пак из било које тачке у васиони вршимо посматрање у различитим правцима у сваком правцу ћемо, у просеку, срести исти број галаксија, у томе се састоји изотропност васионе. Другим речима у васиони не постоји ни једно место и ни један правац који би се по ма чему разликовао од осталих: свако се место равномерно може сматрати центромвасионе или што је исто центар васионе не постоји.
Нашем посматрању доступан је само одређени део васионе, тај део васионе називамо мета галаксија. Васиона за нас, дакле нијебесконачна. За посматраче на земљи постоји дефинисан својеврсни хоризонт васионе који је од нас подједнако удаљен у свим правцима. Можемо се донекле слободно изразити и рећи да је васиона састављена од бесконачно много метагалаксија које се преклапају и у просеку не разликују једна од друге.
По данас усвојеној интерпретацији постојање ове границе васионе последица је њеног ширења, проучавањем спектра светлости са удаљених галаксија показало је да су у њима спектралне линије померене, ка већим таласним дужинама и то тим више што је галаксија удаљенија од нас. Ова појава је названацрвени помак, а најдоследније се може објаснитиДоплеровим ефектом. На основу овога формулисан јеХаблов закон, који каже да је брзина којом се дата галаксија удаљава од нас сразмерна њеној тренутној удаљености. Два пута даља галаксија удаљава се два пута брже итд. Галаксија која се налази на хоризонту наше метагалаксије толико је далеко да се удаљава практично брзином светлости, па је њена светлост толико помакнута ка великим таласним дужинама односно малим учесталостима да се више не може осматрати. То је порекло хоризонта васионе.
Васиона која се шири је у одређеном тренутку своје прошлости то ширење морала и да почне и то из стања у којем јегустина материје била изузетно велика. У почетном тренутку ове фазе ширења морао је да се одигра неки процес који је материји саопштио почетне нивое које и данас опажамо. Тај процес називамоВелики прасак. Једначине кретања говоре да се велика експлозија одиграла пре око 13 × 109 (13.000.000.000 година).
Још једна важна особина васионе јесте и њен елементарни састав. Огроман експериментални материјал сведочи да масу васионе чини око 70%водоника, око 29%хелијума и само око 1% свих осталих тежих елемената заједно. Напоменимо још да коначност брзине светлости и свих узајамних деловања има и следећу неизбежну последицу. Гледајући удаљене области васионе ми гледамо у њену прошлост.
Постоји неспоразум у погледу чињенице да ли је Свемир коначан или бесконачан према просторној величини или запремини.[28] Ипак опсервабилни Свемир којег сачињавају све локације које имају утицаја на нас откако је Великом праску придруженабрзина светлости је поуздано коначан. Рубкосмичког светлосног хоризонта је удаљеност од 13,7 милијардисветлосних година.Садашња удаљеност до руба опсервабилног Свемира је већа, откако се Свемир шири; а процењује се на око 78 милијарди светлосних година. Ово би сачињавало садашњузапремину познатог Свемира, а која је једнака 1,9 × 1033 кубних светлосних година (под претпоставком да је овај регион савршено сферичан). Опсервабилни Свемир садржи око 7 × 1022звезда, организованих у око 1010галаксија, које саме чине галактичкекластере исуперкластере. Број галаксија може бити чак и већи, што се заснива наХаблеовом дубоком пољу опсервиранимкосмичким телескопом Хабл.
Миживимо у центру Свемира којег опсервирамо, према привидној противречностиКоперниковог закона који каже да је Свемир мање или више униформан и да нема приметног центра. Ово је једноставно јер се светлост не креће бесконачно брзо и што опсервирамо само прошлост. Што гледамо даље и даље, видимо ствари из све ближих временских епоха док се не приближимо граничном нултом времену модела Великог праска. А пошто се свјетлост креће истом брзином у свим правцима према нама, миживимо у центру нашег опсервабилног Свемира.
Важно отворено питање у космологији јеоблик Свемира. Као прво, не зна се поуздано да ли је Свемир раван, односно да ли правилаЕуклидове геометрије важе уопће. Данас многи космолози сматрају да је опсервабилни Свемир (привидно) раван, с локалним наборима где масивни објекти реметепросторно-временски континуум, као што је језеро (привидно) равно. Ово мишљење је добило на снази најновијим подацимаВилкинсонове микроталасне анизотропнe сонде (WMAP), посматрајући „акустичне осцилације“ при температурним колебањима космичког позадинског зрачења.
Као друго, не зна се поуздано ни да ли је многоструко повезан. Свемир нема просторну границу према стандардном моделу Великог праска, али ипак може бити просторно коначан. Ово се може схватити ако користимо дводимензионалну аналогију: сфера нема руба, али поред тога има коначну површину (). То је дводимензионална површина с константном кривином у трећој димензији. Тродимензионални еквивалент је неповезани „сферни простор“ који је откриоБернхард Риман и који има коначну запремину (). Уз то су све три димензије константно закривљене у четвртој. (Друге могућности укључују сличну „елиптичну површину“ и „цилиндричну површину“, где су, у конфликту с обичном геометријом, два краја цилиндра међусобно повезана, али без савијања цилиндра. Ови су такође дводимензионални простори с коначним површинама, постоје и безбројне друге. Ипак, сфера има једину и можда естетичнију задовољавајућу особину да су све тачке на њој геометријски сличне). Ако је Свемир заиста неповезан а просторно коначан, као што је описано, онда би путовање по „правој“ линији у било ком правцу теоретски узроковало повратак у почетну тачку након путовања до удаљености еквивалентној „периферији“ Свемира (што је немогуће према нашем садашњем схватању Свемира, док је његова величина много већа од величине опсервабилног Свемира).
Стриктно говорећи, требало би звезде и галаксије назвати „сликама“ звезда и галаксија, док је могуће да је Свемир вишеструко повезан и довољно мали (и подесно, можда, комплексног облика) који можемо видети једанпут или неколико пута иза њега у разним и можда свим правцима. (Замислите кућу од огледала). Ако би то било тако, стварни број физички удаљених звијезда и галаксија би био мањи него што је данаспрорачунато. Мада ни ова могућност није искључена, резултати најновијег истраживања космичког микроталасног зрачења (КМЗ) чине је веома неизвесном.
Александар Александрович Фридман (1888—1925) описао је1922. године две могућности шта ће се догодити са свемир који се шири. Према првој могућност свемир ће се шири и разређивати до одређене границе, а тада ће преовладати гравитација и он ће почети да се скупља, самоурушава. Према тој замисли галаксије ће се сабијати а и звезде у њима. Материја ће постајати све сабијенија, а гравитација и температура у сабијеном свемиру стално ћерасти. У једном тренутку може се скупљати до исте величине из које је почео настанак свемира. Тако се могу успоставити кружна понављања пулсирајућих свемира и може их постојати бесконачан број, или скоро бесконачан.[29]Према другој Фридмановој замисли свемир неће имати довољно гравитације да заустави ширење и ширити све више, постајаће празнији и хладнији, апростора у свемиру ће бити све више. На крају све што постоји биће толико удаљено да ће простор-време постати скоро потпуна празнина. Значи свемир се може ширити се до нестанка.[30]
Зависно од средње густине материје и енергије у Свемиру, он ће се наставити ширити заувек или ће се гравитационо успорити и евентуално сабити у „великом колапсу“. Генерално докази предвиђају да не само да нема довољно масе или енергије да узрокује поновно сажимање (реколапс), него се чини да се то ширење Свемира убрзава и да ће се ширити целу вечност (в.убрзавајући Свемир или детаљније законачна судбина универзума).[31][32]
Постоји неколико спекулација о томе да вишеструки свемири егзистирају на високом нивоумултиверзума (познатог и као мегаверзум) и да је наш Свемир само један од њих.[33][34] (Има галаксија иза нашег опсервабилног Свемира, али то не значи да би могле бити део неког другог свемира. Ако је наведени навод тачан, можда се наш Свемир шири до убесконачност.) На пример, материја која пада у црну рупу у нашем Свемиру би могла да се појави као „Велики прасак“ у другом свемиру.
Потом речеБог: нека буду видела на своду небеском, да деле дан и ноћ, да буду знаци временима и данима и годинама; И нека светле на своду небеском, да обасјавају земљу. И би тако. И створи Бог два видела велика: видело веће да управља даном, и видело мање да управља ноћу и звезде. И постави их Бог на своду небеском да обасјавају земљу. И да управљају даном и ноћу, и да деле светлост од таме. И виде Бог да једобро. И би вече и би јутро, дан четврти. (1 Мојсије 1. 14-19).
Овако се у првој књизиМојсијевој описује стварање небеских тела и њихов утицај на Земљу. Ово веровање је распрострањено међу верницимајудео-хришћанским и свима који верујубиблијским изворима.
ЗаПлотина, свемир је јединствено биће којим влада симпатија (συμπάθεια), саосећај који међусобно прожима и повезује све. То значи да се свако деловање, ма где било,осећа и преноси и на друге делове свемира.[35]
^Речсвемир позајмљена је изруског — „весь мир“, што значи „сав свет”. У српском језику постоје и други називи: космос (грч.κόσμος), васиона/васељена (калкгрч.οἰκουμένη), универзум (лат.universum), а понекад и само свет. ЛингвистаИван Клајн препоручује да се обликуниверзум користи само каоматематички илистатистички термин.
^Sean Carroll, Ph.D., Cal Tech, 2007, The Teaching Company,Dark Matter, Dark Energy: The Dark Side of the Universe, Guidebook Part 1 pages 1 and 3, Accessed Oct. 7, 2013, "...only 5% of the Universe is made of ordinary matter, with 25 percent being some kind of unseen dark matter and a full 70% being a smoothly distributed dark energy..."
^Логос 2017, стр. 273. „Светлосна година је удаљеност коју светлост пређе, у безваздушном простору, за годину дана, тј. oко 9.460.500.000.000.000 метара.“.
^Логос 2017, стр. 302 са напоменом 3. Звезде се крећу, а изгледа да се Бернардова звезда примиче таквом брзином да ће постати најближа звезда Сунцу за око 9.000 година.
Landau, Lev, Lifshitz, E.M. (1975).The Classical Theory of Fields (Course of Theoretical Physics).2 (revised 4th English изд.). New York: Pergamon Press. стр. 358—397.ISBN978-0-08-018176-9.