Cosmologie
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La cosmologie est l'étude des origines et le sort éventuel de l'univers. Cosmologie physique est l'étude scientifique et scientifique de l'origine, évolution, la structure, la dynamique et sort ultime de l'univers , ainsi que les lois naturelles qui le maintiennent dans l'ordre. Cosmologie religieuse (ou la cosmologie mythologique) est un ensemble de croyances fondées sur l' historique , mythologique , religieux , et la littérature et les traditions de ésotérique création et l'eschatologie.
Cosmologie physique est étudiée par scientifiques, comme les astronomes , et physiciens théoriques; et universitaires philosophes , tels que métaphysiciens, philosophes de la physique, et philosophes de l'espace et du temps. La cosmologie moderne est dominée par le Big Bang théorie, qui tente de réunir astronomie d'observation et de la physique des particules .
Bien que le mot cosmologie est récente (d'abord utilisé en 1730 dans Christian Wolff cosmologia Generalis), l'étude de l'univers a une longue histoire impliquant la science , la philosophie , ésotérisme et la religion . Des études connexes comprennent cosmogonie, qui se concentre sur l'origine de l'Univers, et cosmographie, qui associe les caractéristiques de l'Univers. Cosmologie est également relié à l'astronomie . Cependant, ils sont contrastés en ce que tandis que le premier se intéresse à l'Univers dans son ensemble, ce dernier traite de personne objets célestes.
Disciplines
Dans les temps anciens, la physique et l'astrophysique ont joué un rôle central dans l'élaboration de la compréhension de l'univers par l'observation scientifique et expérience. Que sait-on que la cosmologie physique en forme à travers les deux mathématiques et observation de l'analyse de l'ensemble de l'univers. Il est généralement entendu pour commencer avec le Big Bang , suivie presque instantanément par l'inflation cosmique - un expansion de l'espace à partir de laquelle l'univers est pensé pour avoir émergé ~ 13,7 ± 0,2 × 10 9 (environ 13,5 à 13,9 il ya milliard) ans.
Cosmologistes physiques proposent que l'histoire de l'univers est régi entièrement par lois physiques. Entre les domaines de religion et la science se dresse le philosophique point de vue de la cosmologie métaphysique . Cet ancien domaine d'étude cherche à tirer conclusions intuitives sur la nature de l'univers, l'homme, un créateur surnaturel, et / ou leurs relations fondées sur l'extension de certains ensemble de faits présumés empruntés de l'expérience et / ou d'observation spirituelle.
Cosmologie métaphysique a également été décrite comme la mise en place de l'homme dans l'univers par rapport à toutes les autres entités. Ceci est illustré par l'observation faite par Marc-Aurèle de la place de l'homme dans cette relation: «Celui qui ne sait pas ce que le monde est ne sait pas où il est, et celui qui ne sait pas dans quel but le monde existe, ne sait pas qui il est, ni ce que le monde est. "
Mythes de la création religieuses expliquent existence et la nature de réalité. Vues sur l'origine ( cosmogonie) et l'état final ( eschatologie) de l'univers sont des éléments fondamentaux d'une compréhension religieuse du rôle de l'humanité dans l'univers.
Cosmologie ésotérique se distingue de la religion dans son moins liée à une tradition de construction et le recours à "la compréhension intellectuelle" moderne plutôt que la foi, et de la philosophie dans son accent sur la spiritualité comme un concept formative.
Cosmologies historiques
| Nom | Auteur et date | Classification | Remarques |
|---|---|---|---|
| Cosmologie hindoue | Hindoue Rigveda (2000 avant JC) | Cyclique ou oscillant, infini dans le temps | Un cycle de l'existence est autour 311000000000000 années et la vie d'un univers d'environ 8 milliards d'années. Ce cycle Universal est précédé par un nombre infini d'univers et d'être suivie par un nombre infini d'univers. Comprend un nombre infini d'univers à un moment donné. |
| Jaïnisme | Jain Agamas (écrit vers 500 AD selon les enseignements de Mahavira 599-527 BC) | Cyclique ou oscillant, éternelle et finie | Jaïnisme considère l'Loka, ou l'univers, comme une entité incréé, qui existe depuis l'infini, la forme de l'univers comme semblable à un homme debout avec les jambes écartées et bras reposant sur sa taille. Cet univers, selon le jaïnisme, est étroite en haut, large au milieu et redevient large de fond. |
| Cosmologie babylonienne | La littérature babylonienne (c. 3000 BC) | Terre plate "flottant dans les eaux du chaos" infinies | La Terre et de la Cieux forment une unité au sein infinie "eaux du chaos"; la terre est plate et circulaire, et un dôme solide (le «firmament») maintient le "chaos" -Ocean extérieure. |
| Cosmologie biblique | Genesis création narrative (c.500 BC) | Terre plate "flottant dans les eaux du chaos" infinies | Sur la base de la cosmologie babylonienne. La Terre et de la Cieux forment une unité au sein infinie "eaux du chaos"; la terre est plate et circulaire, et un dôme solide (le " firmament ") maintient la extérieure" chaos "-Ocean. |
| Univers Atomist | Anaxagore (500-428 BC) et plus tard Épicure | Extension infinie | L'univers ne contient que deux choses: un nombre infini de petites graines, ou atomes et le vide de l'étendue infinie. Tous les atomes sont faits de la même substance, mais diffèrent par la taille et la forme. Les objets sont formés à partir d'agrégations atomiques et décroissance dos en atomes. Intègre Le principe de Leucippe de causalité: "rien ne se passe au hasard; tout se passe hors de la raison et de la nécessité." L'univers ne est pas gouverné par des dieux . |
| Univers de Pythagore | Philolaos (d. 390 BC) | Existence d'un "feu centrale" au centre de l'Univers. | Au centre de l'Univers est un feu central, autour duquel la Terre , Soleil , Lune et planètes tournent uniformément. Le Soleil tourne autour de la cheminée centrale une fois par an, les étoiles sont immobiles. La terre dans la proposition maintient le même visage caché vers le feu central, par conséquent, il ne est jamais vu. Ce est le modèle non-géocentrique d'abord connu de l'Univers. |
| Univers stoïcien | Stoïciens (300 avant JC - 200 après JC) | univers de l'île | Le cosmos est fini et entouré par un vide infini. Il est dans un état de flux, comme il bat en taille et passe par des bouleversements et des conflagrations périodiquement. |
| Univers aristotélicienne | Aristote (384-322 BC) | Géocentrique, statique, l'état d'équilibre, étendue finie, temps infini | Terre sphérique est entouré par concentrique sphères célestes. Univers existe inchangés pendant toute l'éternité. Contient un cinquième élément, appelé éther (plus tard connu comme la quintessence), ajouté à quatre Éléments classiques. |
| Univers Aristarchean | Aristarque (vers 280 avant JC) | Héliocentrique | Terre tourne quotidiennement sur son axe et tourne chaque année autour du soleil sur une orbite circulaire. Sphère des étoiles fixes est centré sur le soleil. |
| Modèle de Ptolémée (basé sur l'univers d'Aristote) | Ptolémée (2e siècle après JC) | Géocentrique | Univers orbites sur une Terre fixe. Les planètes se déplacent dans la circulaire épicycles, chacun ayant un centre qui se est déplacé sur une orbite circulaire plus grande (appelé un excentrique ou d'un déférent) autour d'un centre-point près de la Terre. L'utilisation de équants ajouté un autre niveau de complexité et permis aux astronomes de prédire les positions des planètes. Le modèle de l'univers le plus de succès de tous les temps, en utilisant le critère de la longévité. Almageste (la Grande System). |
| Modèle Aryabhatan | Aryabhata (499) | Géocentrique ou héliocentrique | Le Terre tourne et les planètes se déplacent dans orbites elliptiques, éventuellement autour de la Terre ou soit du Soleil Il est incertain si le modèle est géocentrique héliocentrique ou en raison de orbites planétaires données par rapport à la Terre et le Soleil |
| Univers médiéval | Philosophes médiévaux (500-1200) | Finis dans le temps | Un univers qui est finie dans le temps et a un commencement est proposé par le Philosophe chrétien John Philopon, qui milite contre l'ancienne notion grecque d'un passé infini. Arguments logiques supportant un univers fini sont développées par le début philosophe musulman Alkindus, la Philosophe juif Saadia Gaon et de la Théologien musulman Algazel. |
| Multiversal cosmologie | Fakhr al-Din al-Razi (1149-1209) | Multiverse, plusieurs mondes et univers | Il existe un espace infini au-delà du monde connu, et Dieu a le pouvoir de combler le vide avec un nombre infini d'univers. |
| Modèles Maragha | École Maragha (1259-1528) | Géocentrique | Diverses modifications à modèle de Ptolémée et de l'univers aristotélicienne, y compris le rejet de Equant et excentriques à Maragheh observatoire, et l'introduction de Tusi couple par Al-Tusi. Des modèles alternatifs proposés plus tard, y compris le premier précise lunaire modèle en Ibn al-Shatir, un modèle fixe rejeter la Terre en faveur des La rotation de la Terre par Ali Kuşçu et modèle planétaire incorporant circulaire " inertie "par Al-Birjandi. |
| Modèle Nilakanthan | Nilakantha Somayaji (1444-1544) | Géocentrique et héliocentrique | Un univers dans lequel les planètes tournent autour du Soleil et le Soleil tourne autour de la Terre, semblable au plus tard Tychonic système. |
| Univers de Copernic | Nicolas Copernic (1473-1543) | Héliocentrique avec des orbites circulaires planétaires | Première clairement décrit héliocentrique modèle, dans Des révolutions des sphères célestes. |
| Système Tychonic | Tycho Brahe (1546-1601) | Géocentrique et héliocentrique | Un univers dans lequel les planètes tournent autour du Soleil et le Soleil tourne autour de la Terre, semblable à la précédente Nilakanthan modèle. |
| Képlérien | Johann Kepler (1571-1630) | Héliocentrique avec des orbites planétaires elliptiques | Les découvertes de Kepler, mariant les mathématiques et la physique, à condition que la base de notre conception actuelle du système solaire, mais les étoiles lointaines étaient encore considérés comme des objets dans une mince sphère céleste fixe. |
| Statique newtonienne | Sir Isaac Newton (1642-1727) | Statique (évolution), l'état d'équilibre, infini | Chaque particule dans l'univers attire chaque autre particule. Affaire sur la grande échelle est uniformément répartie. Gravitationnellement équilibrée mais instable. |
| Cartésienne univers Vortex | René Descartes 17ème siècle | Statique (évolution), l'état d'équilibre, infini | Un système d'immenses tourbillons tourbillonnantes de la matière ou de l'amende éthéré produit ce que nous appellerions effets gravitationnels. Son vide ne était pas vide. Tout l'espace a été rempli avec la matière qui tourbillonnait autour des grandes et petites tourbillons. |
| Univers hiérarchique | Emmanuel Kant , Johann Lambert 18e siècle | Statique (évolution), l'état d'équilibre, infini | La matière est regroupé sur toujours plus grandes échelles de la hiérarchie. La matière est sans cesse recyclé. |
| Einstein Univers avec une constante cosmologique | Albert Einstein 1917 | Statique (nominalement). Délimité (fini) | "Matière sans mouvement." Contient la matière uniformément répartie. Espace sphérique uniforme courbe; sur la base de hypersphère de Riemann. La courbure est égal à Λ. En effet Λ est équivalente à une force de répulsion qui se oppose à la gravité. Instable. |
| Univers de de Sitter | Willem de Sitter 1917 | Élargir espace plat. Régime permanent. Λ> 0 | "Le mouvement sans matière." Seulement apparemment statique. Basé sur d'Einstein de la relativité générale . Espace se dilate avec une constante l'accélération. Facteur d'échelle (rayon de l'univers) augmente de façon exponentielle, ce est à dire constante inflation . |
| Univers MacMillan | 1920 William Duncan MacMillan | Statique & régime permanent | Nouvelle affaire est créé à partir de rayonnement. Starlight est perpétuellement recyclé dans de nouvelles particules de matière. |
| Univers de Friedmann espace sphérique | Alexander Friedmann 1922 | Espace expansion sphérique. k = 1; pas Λ | Courbure positive. Courbure constante k = 1 Développe puis recollapses. Spatialement fermé (fini). |
| Univers de Friedmann espace hyperbolique | Alexander Friedmann 1924 | Hyperbolique espace en expansion. k = -1; pas Λ | Courbure négative. Dit d'être infinie (mais ambiguë). Unbounded. Développe toujours. |
| Dirac grand nombre hypothèse | Paul Dirac 1930 | Élargir | Exige une grande variation de G, ce qui diminue avec le temps. Gravity affaiblit comme univers évolue. |
| Friedmann zéro courbure, alias l'univers d'Einstein-DESITTER | Einstein & DESITTER 1932 | Élargissement de l'espace plat. k = 0; Λ = 0 Densité critique | Courbure constante k = 0. Saïd pour être infinie (mais ambiguë). «cosmos Unbounded d'étendue limitée.» Développe toujours. «Plus simple» de tous les univers connus. Nommé d'après mais pas considéré par Friedmann. A un durée de décélération q = ½ ce qui signifie que le taux d'expansion se ralentit. |
| L'original Big Bang . aka Friedmann-Lemaître Modèle | Georges Lemaître 1927-1929 | Expansion Λ> 0 Λ> | Densité | | Λ est positif et a une magnitude supérieure à Gravity. Univers a état de haute densité initiale («de l'atome primitif»). Suivi par une expansion en deux étapes. Λ est utilisé pour déstabiliser l'univers. (Lemaître est considéré comme le père du modèle du big bang.) |
| Univers oscillant (Aka Friedmann-Einstein; était 1er choix de ce dernier après le rejet de son propre modèle 1917) | Favorisée par Friedmann 1920 | Dilatant et se contractant dans les cycles | Le temps est sans fin et sans commencement; évite ainsi le paradoxe de début de temps. Cycles perpétuels de big bang suivis par big crunch. |
| Eddington | Arthur Eddington 1930 | Première statique puis agrandit | Statique Einstein 1917 univers avec son instabilité perturbé en mode d'expansion; avec la matière implacable dilution devient un univers de DESITTER. Λ domine gravité. |
| Milne univers de la relativité cinématique | Edward Milne, 1933, 1935; William H. McCrea, 1930 | L'expansion cinématique avec l'expansion de l'espace NO | Rejette la relativité générale et le paradigme de l'espace en expansion. Gravity pas inclus comme hypothèse de départ. Obéit principe cosmologique et règles de la relativité restreinte . L'univers en expansion Milne se compose d'un nuage sphérique fini de particules (ou galaxies) qui se dilate dans l'espace plat qui est infini et autrement vide. Il dispose d'un centre et un bord cosmique (la surface du nuage de particules) qui se étend à la vitesse de la lumière. Son explication de gravité a été élaboré et peu convaincantes. Par exemple, son univers a un nombre infini de particules, d'où masse infinie, dans un volume cosmique fini. |
| Friedmann-Lemaître classe-Robertson-Walker de modèles | Howard Robertson, Arthur Walker, 1935 | Expansion uniforme | Classe d'univers qui sont homogène et isotrope. Spacetime sépare uniformément dans l'espace courbe et le temps cosmique commun à tous les observateurs comobiles. Le système de formulation est maintenant connu comme les métriques FLRW ou Robertson-Walker de temps cosmique et espace courbe. |
| L'état d'équilibre expansion (Bondi et Gold) | Herman Bondi, Thomas Gold 1948 | Expansion, l'état d'équilibre, infini | taux de création de matière maintient densité constante. Création continue à partir de rien de nulle part. L'expansion exponentielle. Décélération terme q = -1. |
| L'état d'équilibre expansion (Hoyle) | Fred Hoyle 1948 | Expansion, l'état d'équilibre; mais instable | taux de création de matière maintient densité constante. Mais puisque le taux de création de matière doit être exactement équilibré avec le taux d'expansion de l'espace le système est instable. |
| Ambiplasma | Hannes Alfvén 1965 Oskar Klein | Univers cellulaire, l'expansion au moyen d'annihilation matière-antimatière | Basé sur le concept de cosmologie du plasma. L'univers est considéré comme méta-galaxies divisés par doubles couches -hence sa nature en forme de bulle. Autres univers sont formées à partir d'autres bulles. En cours Cervin cosmique antimatière annihilations garder les bulles séparées et écartant les empêchant de interagir. |
| Brans-Dicke | Carl H. Brans; Robert Dicke | Élargir | Basé sur Le principe de Mach. G varie avec le temps que l'univers se dilate. "Mais personne ne est tout à fait sûr de ce que le principe de Mach signifie réellement." |
| L'inflation cosmique | Alan Guth 1980 | Big Bang avec modification à résoudre problème horizon et problème planéité. | Basé sur le concept de l'inflation chaude. L'univers est considéré comme un flux quantiques multiples -hence sa nature en forme de bulle. Autres univers sont formées à partir d'autres bulles. Expansion cosmique cours gardé les bulles séparées et écartant les empêchant de interagir. |
| L'inflation éternelle (un modèle de l'univers multiple) | Andreï Linde 1983 | Big Bang avec l'inflation cosmique | Un multivers, basée sur le concept de gonflage à froid, dans lequel les événements se produisent au hasard inflationnistes chacun avec conditions initiales indépendants; certains développez dans des univers de bulles prétendument comme l'ensemble de notre cosmos. Bulles nucléation dans un mousse espace-temps. |
| Modèle cyclique | Paul Steinhardt; Neil Turok 2002 | Dilatant et se contractant en cycles; M-théorie . | Deux parallèles orbifold avions ou M-branes se heurtent périodiquement dans un espace de dimension supérieure. Avec quintessence ou l'énergie sombre. |
| Modèle cyclique | Lauris Baum; Paul Frampton 2007 | Solution de Le problème de l'entropie de Tolman | Fragments de l'énergie sombres Phantom univers en grand nombre de correctifs déconnectés. Nos contrats de patch contenant seulement de l'énergie sombre avec zéro entropie . |
Tableau des notes: le terme «statique» signifie simplement pas l'expansion et ne pas contracter. Symbole G représente Newton constante de gravitation; Λ (Lambda) est le constante cosmologique.
Cosmologie physique
Cosmologie physique est la branche de la physique et de l'astrophysique qui traite de l'étude des origines physiques et l'évolution de l'Univers. Il comprend également l'étude de la nature de l'Univers sur ses très grandes échelles. Dans sa forme la plus ancienne que ce était ce qui est maintenant connu sous le nom mécanique céleste, l'étude de la cieux. Les philosophes grecs Aristarque de Samos, Aristote et Ptolémée proposé différentes théories cosmologiques. En particulier, la géocentrique Système de Ptolémée était la théorie acceptée pour expliquer le mouvement des cieux jusqu'à Nicolas Copernic , puis Johannes Kepler et Galilée proposé un héliocentrique système dans le 16ème siècle. Ceci est connu comme l'un des exemples les plus célèbres de rupture épistémologique dans la cosmologie physique.
Avec Isaac Newton et la publication 1687 des Principia Mathematica , le problème du mouvement des cieux a finalement été résolu. Newton a fourni un mécanisme physique pour les lois de Kepler et de son la loi de la gravitation universelle a permis aux anomalies dans les systèmes précédents, causées par l'interaction gravitationnelle entre les planètes, à résoudre. Une différence fondamentale entre la cosmologie de Newton et celles qui le précède a été la Principe de Copernic que les corps sur la terre obéissent à la même lois physiques que tous les corps célestes. Ce était une avancée philosophique crucial dans la cosmologie physique.
La cosmologie scientifique moderne est généralement considérée comme ayant débuté en 1917 avec Albert Einstein publication de l 'de son modification finale de la relativité générale dans le document «Considérations cosmologiques de la théorie de la relativité générale," (bien que ce document ne était pas largement disponibles en dehors de l'Allemagne jusqu'à ce la fin de la Première Guerre mondiale ). La relativité générale a incité cosmogonistes tels que Willem de Sitter, Karl Schwarzschild et Arthur Eddington pour explorer les conséquences astronomiques de la théorie, ce qui a renforcé la capacité croissante des astronomes d'étudier des objets très lointains. Avant cela (et pour quelque temps après), les physiciens ont supposé que l'Univers était statique et immuable.
Parallèlement à cette approche dynamique de la cosmologie, une débat de longue date sur la structure du cosmos venait à son paroxysme. Mont Wilson astronome Harlow Shapley a défendu le modèle d'un cosmos constitués de la Voie Lactée système d'étoiles seulement; tandis que Heber D. Curtis a soutenu l'idée que les nébuleuses spirales étaient des systèmes étoile dans leur propre droit - univers-îles. Cette différence d'idées est venu à un point culminant avec l'organisation de Grand Débat lors de la réunion de la (US) Académie nationale des sciences à Washington le 26 Avril 1920. La résolution de ce débat est venu avec la détection des novae dans la galaxie d'Andromède par Edwin Hubble en 1923 et 1924. Leur distance établie nébuleuses spirales bien au-delà du bord de la Voie Lactée et a galaxies de leur propre.
Après la modélisation de l'univers exploré la possibilité que le constante cosmologique introduite par Einstein dans son document de 1917 peut entraîner une expansion univers, selon sa valeur. Ainsi, le big bang modèle a été proposé par le belge prêtre Georges Lemaître en 1927 qui a ensuite été corroborée par La découverte d'Edwin Hubble de la décalage vers le rouge en 1929 et plus tard par la découverte du rayonnement cosmique micro-ondes de fond par Arno Penzias et Robert Woodrow Wilson en 1964. Ces résultats ont été une première étape pour éliminer certains des nombreux cosmologies alternatives physiques.
Des observations récentes faites par le COBE et Satellites WMAP observation ce rayonnement de fond ont exercé effectivement, dans les yeux de nombreux scientifiques, transformé la cosmologie d'une science hautement spéculatif en une science prédictive, que ces observations correspondent prédictions faites par une théorie appelée l'inflation cosmique , qui est une modification de la norme big bang modèle . Cela a conduit certains à se référer aux temps modernes comme «l'âge d'or de la cosmologie."
Cosmologie religieuse et mythologique
Religieuses et mythologiques cosmologie traite le monde comme la totalité de l'espace, du temps et de tous les phénomènes. Historiquement, il a eu une large portée tout à fait, et dans de nombreux cas a été fondée en religion. Les anciens Grecs ne établissent une distinction entre cette utilisation et de leur modèle pour le cosmos. Cependant, dans l'usage moderne, il répond aux questions sur l'Univers qui sont au-delà de la portée de la science. Elle se distingue de la cosmologie religieuse en ce qu'elle aborde ces questions en utilisant des méthodes philosophiques (par exemple, la dialectique). Cosmologie métaphysique moderne tente de répondre à des questions telles que:
- Quelle est l'origine de l'Univers? Quelle est sa cause première? Est son existence nécessaire? (Voir monisme, panthéisme, émanationisme et créationnisme )
- Quels sont les composants matériels de l'univers? (Voir mécanisme, dynamisme, hylémorphisme, atomisme)
- Quelle est la raison ultime de l'existence de l'Univers? Est-ce que le cosmos ont un but? (Voir téléologie)
- Est-ce que l'existence de la conscience ont un but? Comment savons-nous ce que nous savons sur la totalité du cosmos? Est-ce que le raisonnement cosmologique révéler des vérités métaphysiques? (Voir épistémologie)
