Kozmológia

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából.

Az Ősrobbanás után a Világegyetemben található anyag, részben a sötét anyag gravitációs hatására, szálas elrendezésbe, filamentekbe szerveződött, a szálak mentén sűrűsödött a megfigyelhető anyag galaxisokká (a Millenium Run szuperszámítógépes szimuláció eredményéről készült kép)

A kozmológia (κοσμολογία – a Kozmoszról (=rendezett világról) való értelmes beszéd) a Világegyetemmel mint egésszel foglalkozó tudomány, emiatt a fizika és filozófia tudományának is része. Ez a szócikk csak a fizikai kozmológiát érinti. Foglalkozik a keletkezésével, a felépítésével (galaxisok eloszlása) és a fejlődésével.

[szerkesztés] A standard modell (Ősrobbanás)

Részletező szócikk: Ősrobbanás

A Világegyetem keletkezésére általánosan elfogadott elmélet, a kozmológia standard modellje szerint a Világegyetem egy nagyon sűrű és forró állapotból indult, azóta folyamatosan tágul. A kezdeti folyamatot nevezzük Ősrobbanásnak (angol nyelven Big Bang). A modell megmagyarázza a következő megfigyeléseket:

Az elemek gyakorisága: az ősi nukleoszintézis alatt az ősrobbanás után nem sokkal (10^-2 s) az anyag nagyon forró volt, kvarkokból és gluonokból állt, mely a hűlés során protonokká és neutronokká alakult. Az ezt követő 1 másodperc alatt összeállnak a legkönnyebb atommagok (²H, ³He, ⁴He, ⁷Li), a ¹H atommag már létezik, hiszen az a proton. Ez a folyamat nagyjából 3 perc alatt végetér. Az akkor kialakult elemösszetétel megmaradt egészen az első csillagok születéséig.
A mikrohullámú háttérsugárzás (angolul Cosmic Microwave Background Radiation, CMBR): 1946-ban George Gamow jósolta meg, 1964-ben Arno Penzias és Robert Woodrow Wilson fedezte fel a 2,73 K-es hőmérsékleti sugárzást. Ez a háttérsugárzás abból az időből származik, amikor a Világegyetem átlátszó lett. Ezelőtt átláthatatlan ionizált anyagból állt. Többek között a COBE és a WMAP mérte.
A Világegyetem tágulása: Edwin Hubble 1929-ben kimutatta a tágulást a galaxisok színképében mutatkozó vöröseltolódás segítségével (Doppler-effektus). A tágulásból visszaszámolható a Világegyetem kora (Hubble-idő), mely 12,5 és 20 milliárd év között van.

[szerkesztés] WMAP adatok

A háttérsugárzást mérő műhold, a WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) méréseiből néhány kozmológiai mennyiségre a következő értéket kapták [Térkép a mikrohullámú háttérsugárzásról, Meteor évkönyv 2004, 195. old.]:

a Világegyetem sűrűsége ρ/ρ_krit.	1,02 ± 0,02 1-nél sík Világegyetem
A sötét energia a teljes sűrűség	73 ± 4%-a
Hubble-állandó, H	$71^{+4}_{-3}$ km/s/Mpc
a háttérsugárzás lecsatolódása	380 000 évvel az Ősrobbanás után z=1089±1 vöröseltolódásnál
A Világegyetem kora	13,7 ± 0,2 milliárd év

A WMAP mérései 2006 végéig folytatódtak, a kozmológiai modelleket ez alapján is ellenőrizték.

[szerkesztés] Irodalom

Stephen W. Hawking: Az idő rövid története, Maecenas Könyvek, Budapest, 1989, 1993, 1995, 1998; ISBN 9639025747, ISBN 9638396105 (középiskolás tudással érthető)
Stephen Hawking, Roger Penrose: A tér és az idő természete, Talentum, Budapest, 1999; ISBN 9636450234 A Cambridge-i Egyetemen 1994-ben lezajlott vita a kvantumgravitációról. (nehezebb olvasmány)
William J. Kaufmann: Relativitás és kozmológia, Gondolat, Budapest, 1985; ISBN 9632815521 (középiskolás tudással érthető)
Fred Hoyle: Stonehenge-től a modern kozmológiáig, Magvető Kiadó, Budapest, 1978; ISBN 9632707567
Steven Weinberg: Az első három perc.
Mészáros Attila: Napjaink kozmológiája, Meteor Csillagászati Évkönyv, 2002, 203. old. 40 oldalas összefoglaló a friss eredményekről.
Frei Zsolt – Patkós András: Inflációs kozmológia, Typotex, 2005., ISBN 963-9548-47-2
Hetesi Zsolt: Bevezetés a fizikai kozmológiába. Világhálós jegyzet. [1]
Gábli Cecília: Plinius Kozmológiája. Lomart, Pécs 2006, (170.p.) Bibliotheca Pliniana 41. ISBN 978-963-9632-03-5
Csabai István, Purger Norbert, Dobos László, Szalay Sándor, Budavári Tamás: Az Univerzum szerkezete, Fizikai Szemle, LVII. (2007) december