Cosmología
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La cosmología es el estudio de los orígenes y el destino final del universo. cosmología física es el estudio académico y científico del origen, evolución, la estructura, la dinámica y el destino final del universo , así como las leyes naturales que lo mantienen en orden. Cosmología religiosa (o la cosmología mitológica) es un conjunto de creencias basado en el histórico , mitológico , religioso , y la literatura y las tradiciones de esotérico creación y escatología.
Cosmología física es estudiado por científicos, como los astrónomos , y los físicos teóricos; y académicas filósofos , como metafísicos, filósofos de la física, y filósofos de espacio y tiempo. La cosmología moderna está dominada por el Big Bang teoría, que intenta reunir astronomía observacional y la física de partículas .
Aunque la palabra cosmología es reciente (primero usado en 1730 en De Christian Wolff Cosmologia Generalis), el estudio del universo tiene una larga historia que involucra la ciencia , la filosofía , esoterismo y religión . Estudios relacionados incluyen cosmogonía, que se centra en el origen del Universo, y cosmografía, que mapea las características del Universo. Cosmología también está conectado a la astronomía . Sin embargo, se contrastan en que mientras el primero tiene que ver con el universo en su totalidad, éste haya de tratar individuo objetos celestes.
Disciplinas
En los viejos tiempos, la física y la astrofísica han jugado un papel central en la formación de la comprensión del universo a través de la observación científica y la experimentación. Lo que se conoce como la cosmología física en forma a través de las matemáticas y la observación el análisis de todo el universo. En general, se entiende que comenzar con el Big Bang , seguido casi instantáneamente por la inflación cósmica - un expansión del espacio a partir del cual se cree que el universo ha surgido ~ 13,7 ± 0,2 × 10 9 (aproximadamente 13,5 a 13,9 Hace miles de millones de años).
Cosmólogos Físicos proponen que la historia del universo se rige íntegramente por las leyes físicas. Entre los dominios de la religión y la ciencia se encuentra el filosófica perspectiva de la cosmología metafísica . Este antiguo campo de estudio pretende llamar conclusiones intuitivas acerca de la naturaleza del universo, el hombre, un creador sobrenatural, y / o sus relaciones basadas en la extensión de un conjunto de supuestos hechos tomados de la experiencia y / o observación espiritual.
Cosmología metafísica también se ha descrito como la colocación del hombre en el universo, en relación a las demás entidades. Esto se ejemplifica por la observación hecha por Marco Aurelio de la casa de un hombre en esa relación: "El que no sabe qué es el mundo no sabe dónde está, y el que no sabe con qué propósito existe el mundo, no sabe quién es, ni lo que el mundo es ".
Mitos de la creación religiosas explican existencia y naturaleza de realidad. Vistas sobre el origen ( cosmogonía) y el estado final ( escatología) del universo son elementos fundamentales de una comprensión religiosa del papel de la humanidad en el universo.
Cosmología esotérica se distingue de la religión en su menor tradición unida a la construcción y la dependencia de los modernos "comprensión intelectual" en lugar de la fe, y de la filosofía en su énfasis en la la espiritualidad como un concepto formativo.
Cosmologías Históricos
| Nombre | Autor y fecha | Clasificación | Observaciones |
|---|---|---|---|
| Cosmología hindú | Hindú Rig Veda (2000 aC) | Cíclica u oscilante, infinito en el tiempo | Un ciclo de la existencia es alrededor 311000000000000 años y la vida de un universo de alrededor de 8 millones de años. Este ciclo universal es precedido por un número infinito de universos y que deberá seguir otro número infinito de universos. Incluye un número infinito de universos en un momento dado. |
| Jainismo | Jain Agamas (escrito alrededor del año 500 dC de acuerdo con las enseñanzas de Mahavira 599-527 aC) | Cíclica u oscilante, eterno y finito | Jainismo considera la loka, o universo, como una entidad increada, existente desde el infinito, la forma del universo como algo similar a un hombre de pie con las piernas separadas y brazo apoyado en la cintura. Este Universo, de acuerdo con el jainismo, es estrecho en la parte superior, ancho en el medio y una vez más se convierte en amplio en la parte inferior. |
| Cosmología babilónica | Literatura babilónica (c. 3000 aC) | Tierra plana "flotando en aguas del caos" infinitas | La Tierra y la Cielos forman una unidad dentro de infinito "aguas del caos"; la tierra es plana y circular, y una cúpula sólida (el "firmamento") mantiene el exterior -Ocean "caos". |
| Cosmología bíblica | Relato de la creación del Génesis (c.500 aC) | Tierra plana "flotando en aguas del caos" infinitas | Sobre la base de la cosmología babilónica. La Tierra y la Cielos forman una unidad dentro de infinito "aguas del caos"; la tierra es plana y circular, y una cúpula sólida (el " firmamento ") mantiene el exterior" -Ocean caos ". |
| Universo atomista | Anaxágoras (500-428 aC) y posteriores Epicuro | Infinito en extensión | El universo contiene sólo dos cosas: una infinidad de pequeñas semillas, o átomos y el vacío de extensión infinita. Todos los átomos están hechos de la misma sustancia, pero difieren en tamaño y forma. Los objetos se forman a partir de las agregaciones de átomos y la decadencia de espalda en átomos. Incorpora Principio Leucipo de causalidad: "no pasa nada al azar; todo sucede fuera de la razón y la necesidad." El universo no fue gobernado por los dioses . |
| Universo pitagórico | Filolao (m. 390 aC) | Existencia de un "fuego central" en el centro del Universo. | En el centro del Universo es un fuego central, alrededor del cual la Tierra , Sol , Luna y los planetas giran uniformemente. El Sol gira alrededor del fuego central una vez al año, las estrellas son inmóviles. La Tierra en su movimiento mantiene la misma cara oculta hacia el fuego central, por lo que nunca se ve. Este es el modelo no geocéntrico primera conocida del Universo. |
| Universo estoico | Estoicos (300 aC - 200 dC) | Universo Island | La cosmos es finito y rodeado de un vacío infinito. Está en un estado de cambio, ya que palpita en tamaño y periódicamente pasa por levantamientos y conflagraciones. |
| Universo aristotélico | Aristóteles (384-322 aC) | Geocéntrica, estática, en estado estacionario, extensión finita, tiempo infinito | Tierra esférica está rodeado por concéntrica esferas celestiales. Universo existe sin cambios durante toda la eternidad. Contiene un quinto elemento, llamado éter (más tarde conocido como quintaesencia), sumado a las cuatro Los elementos clásicos. |
| Universo Aristarchean | Aristarco (circa 280 aC) | Heliocéntrico | Tierra rota diariamente sobre su eje y gira anual alrededor del Sol en una órbita circular. Esfera de las estrellas fijas se centra alrededor del sol. |
| Modelo ptolemaico (basado en el universo aristotélico) | Ptolomeo (siglo segundo dC) | Geocéntrico | Universo órbitas alrededor de una Tierra estacionaria. Los planetas se mueven en la circular epiciclos, teniendo cada uno un centro que mueve en una órbita circular más grande (llamado una excéntrica o una deferente) alrededor de un punto central cerca de la Tierra. El uso de ecuantes añaden otro nivel de complejidad y los astrónomos se permiten predecir las posiciones de los planetas. El modelo de universo de más éxito de todos los tiempos, con el criterio de la longevidad. Almagesto (la Gran System). |
| Modelo Aryabhatan | Aryabhata (499) | Geocéntrico o heliocéntrico | La Tierra gira y los planetas se mueven en órbitas elípticas, posiblemente alrededor de la Tierra o el Sol No está claro si el modelo es geocéntrico o heliocéntrico debido a las órbitas planetarias dados con respecto tanto a la Tierra y el Sol |
| Universo medieval | Filósofos medievales (500-1200) | Finitos en el tiempo | Un universo que es finito en el tiempo y tiene un comienzo se propone la Filósofo cristiano John Filópono, que argumenta en contra de la antigua noción griega de un pasado infinito. Los argumentos lógicos que apoyan un universo finito son desarrollados por el temprano filósofo musulmán Alkindus, la Filósofo judío Saadia Gaón y la Teólogo musulmán Algazel. |
| Multiversales cosmología | Fajr al-Din al-Razi (1149-1209) | Multiverse, múltiples mundos y universos | No existe un espacio exterior infinito más allá del mundo conocido, y Dios tiene el poder para llenar el vacío con un número infinito de universos. |
| Modelos Maragha | Escuela Maragha (1259-1528) | Geocéntrico | Diversas modificaciones de modelo ptolemaico y el universo aristotélico, incluido el rechazo de ecuante y excéntricos en Observatorio Maragheh, y la introducción de Tusi-pareja por Al-Tusi. Los modelos alternativos más tarde propuestos, incluido el primer precisa lunar modelo Ibn al-Shatir, un modelo rechazar estacionaria Tierra en favor de Rotación de la Tierra por Ali Kuşçu, y el modelo que incorpora planetaria circular " inercia "por Al-Birjandi. |
| Modelo Nilakanthan | Nilakantha Somayaji (1444-1544) | Geocéntrico y heliocéntrico | Un universo en el que los planetas giran alrededor del Sol y el Sol gira alrededor de la Tierra, similar a la tarde Sistema de Tycho. |
| Universo copernicano | Nicolás Copérnico (1473-1543) | Heliocéntrico con órbitas planetarias circulares | En primer lugar se describe claramente heliocéntrica modelo, en De revolutionibus orbium coelestium. |
| Sistema de Tycho | Tycho Brahe (1546-1601) | Geocéntrico y heliocéntrico | Un universo en el que los planetas giran alrededor del Sol y el Sol gira alrededor de la Tierra, similar a la anterior Modelo Nilakanthan. |
| Kepleriano | Johann Kepler (1571-1630) | Heliocéntrico con órbitas planetarias elípticas | Los descubrimientos de Kepler, casándose matemáticas y la física, siempre que la base de nuestra concepción actual del sistema solar, pero las estrellas distantes todavía eran vistos como objetos en una esfera delgada, fijo celeste. |
| Estático Newtoniana | Sir Isaac Newton (1642-1727) | Estática (en evolución), el estado de equilibrio, infinito | Cada partícula en el universo atrae a toda otra partícula. Materia en la gran escala se distribuye de manera uniforme. Gravitacionalmente equilibrado pero inestable. |
| Vortex universo cartesiano | René Descartes Siglo 17 | Estática (en evolución), el estado de equilibrio, infinito | Un sistema de enormes remolinos remolinos de materia etérea o bien produce lo que podríamos llamar los efectos gravitatorios. Su vacío no estaba vacía. Todo el espacio se llenó con la materia que se arremolinaba alrededor de vórtices grandes y pequeños. |
| Universo jerárquico | Immanuel Kant , Johann Lambert siglo 18 | Estática (en evolución), el estado de equilibrio, infinito | La materia está agrupado en escalas cada vez mayores de jerarquía. La materia se recicla interminablemente. |
| Einstein Universo con una constante cosmológica | Albert Einstein 1917 | Estática (nominalmente). Limitado (finito) | "Materia sin movimiento." Contiene la materia distribuida uniformemente. Espacio esférico uniformemente curvada; basado en hiperesfera de Riemann. La curvatura se fija igual a Λ. En efecto Λ es equivalente a una fuerza de repulsión que contrarresta la gravedad. Inestable. |
| Universo de Sitter | Willem de Sitter 1917 | En expansión espacio plano. Estado estable. Λ> 0 | "Movimiento sin materia." Sólo aparentemente estática. Sobre la base de de Einstein Relatividad General . El espacio se expande con constante aceleración. Factor de escala (radio del universo) aumenta de forma exponencial, es decir, la constante inflación . |
| Universo MacMillan | 1920 William Duncan MacMillan | Estática y estado estable | Nuevo asunto se crea a partir de radiación. Starlight se recicla continuamente en nuevas partículas de materia. |
| Universo de Friedmann espacio esférico | Alexander Friedmann 1922 | Espacio en expansión esférica. k = 1; no Λ | Curvatura positiva. K constante Curvatura = 1 Expande entonces recollapses. Espacialmente cerrado (finito). |
| Universo Friedmann del espacio hiperbólico | Alexander Friedmann 1924 | Espacio en expansión hiperbólica. k = -1; no Λ | Curvatura negativa. Se dice que es infinita (pero ambiguo). Unbounded. Se expande por siempre. |
| Dirac gran número de hipótesis | Paul Dirac 1930 | En expansión | Exige una gran variación en G, que disminuye con el tiempo. La gravedad se debilita a medida universo evoluciona. |
| Friedmann-curvatura cero, también conocido como el universo de Einstein-Sitter | Einstein y Sitter 1932 | Ampliación espacio plano. k = 0; Λ = 0 densidad crítica | Curvatura constante k = 0. Se dice que es infinita (pero ambiguo). "cosmos no acotadas de forma limitada. ' Se expande por siempre. "Más simple" de todos los universos conocidos. Nombrado en honor pero no considerado por Friedmann. Tiene un término desaceleración q = ½ que significa que su tasa de expansión se ralentiza. |
| El original del Big Bang . aka Modelo Friedmann-Lemaître | Georges Lemaître 1927-1929 | Expansión Λ> 0 Λ> | Gravedad | | Λ es positivo y tiene una magnitud mayor que la gravedad. Universo tiene estado de alta densidad inicial («átomo primigenio»). Seguido por una expansión en dos etapas. Λ se utiliza para desestabilizar el universo. (Lemaître es considerado como el padre de la modelo del big bang.) |
| Universo oscilante (Aka Friedmann-Einstein, fue primero la elección de este último después de rechazar su propio modelo de 1917) | Favorecido por Friedmann 1920 | Expandir y contraer en ciclos | El tiempo es sin fin y sin principio; evitando así la paradoja de principio de tiempo. Ciclos perpetuos de gran explosión seguida de big crunch. |
| Eddington | Arthur Eddington 1930 | En primer lugar estático luego se expande | Estático Einstein 1.917 universo con su inestabilidad perturbado en el modo de expansión; con la dilución materia implacable se convierte en un universo Sitter. Λ domina la gravedad. |
| Milne universo de la relatividad cinemática | Edward Milne, 1933, 1935; William H. McCrea, 1930 | Expansión cinemática con NO expansión del espacio | Rechaza la relatividad general y el paradigma del espacio en expansión. La gravedad no incluye como supuesto inicial. Obedece principio y reglas de cosmológica relatividad especial . El universo en expansión Milne consiste en una nube esférica finito de partículas (o galaxias) que se expande en el espacio plano, que es infinito y por lo demás vacío. Cuenta con un centro y un borde cósmica (la superficie de la nube de partículas) que se expande a la velocidad de la luz. Su explicación de la gravedad fue elaborada y poco convincente. Por ejemplo, su universo tiene un número infinito de partículas, por lo tanto masa infinita, dentro de un volumen finito cósmica. |
| Clase Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker de modelos | Howard Robertson, Arthur Walker, 1935 | Expansión uniforme | Clase de universos que son homogéneas e isotrópicas. Espacio-tiempo se separa en el espacio curvo de manera uniforme y el tiempo cósmico común a todos los observadores comóviles. El sistema de formulación se conoce ahora como la métrica FLRW o Robertson-Walker de tiempo cósmico y el espacio curvo. |
| El estado de equilibrio en expansión (Bondi y oro) | Herman Bondi, Thomas Gold 1948 | La expansión, en estado estacionario, infinito | Tasa de creación de la materia mantiene la densidad constante. La creación continua de la nada de la nada. Expansión exponencial. Desaceleración plazo q = -1. |
| El estado de equilibrio en expansión (Hoyle) | Fred Hoyle 1948 | La expansión, el estado de equilibrio; pero inestable | Tasa de creación de la materia mantiene la densidad constante. Pero desde tasa de creación de la materia debe ser equilibrada exactamente con la tasa de expansión del espacio el sistema es inestable. |
| Ambiplasma | Hannes Alfvén 1965 Oskar Klein | Universo Celular, expansión por medio de la aniquilación materia-antimateria | Basado en el concepto de cosmología del plasma. El universo es visto como meta-galaxias divididos por capas dobles -de ahí su naturaleza en forma de burbuja. Otros universos se forman a partir de otras burbujas. Materia- cósmica Vigentes antimateria aniquilaciones mantienen las burbujas separadas y se separen lo que les impide interactuar. |
| Salvados-Dicke | Carl Henry Brans; Robert H. Dicke | En expansión | Basado en El principio de Mach. G varía con el tiempo como universo se expande. "Pero nadie está muy seguro de lo que el principio de Mach significa en realidad." |
| La inflación cósmica | Alan Guth 1980 | Big Bang con la modificación de resolver problema del horizonte y problema planitud. | Basado en el concepto de inflación caliente. El universo es visto como un flujo cuántico múltiple -de ahí su naturaleza en forma de burbuja. Otros universos se forman a partir de otras burbujas. Expansión cósmica Vigentes mantiene las burbujas separadas y se separen lo que les impide interactuar. |
| La inflación eterna (un modelo de universo múltiple) | Andrei Linde 1983 | Big Bang con la inflación cósmica | La multiverso, basado en el concepto de inflado en frío, en el que los eventos de inflación ocurren al azar cada uno con condiciones iniciales independientes; algunos expandirse hacia universos burbuja supuestamente como todo nuestro cosmos. Burbujas nuclean en una espuma de espacio-tiempo. |
| Modelo cíclico | Paul Steinhardt; Neil Turok 2002 | Expandir y contraer en ciclos; la teoría-M . | Dos en paralelo orbifold aviones o M-branas colisionan periódicamente en un espacio dimensional superior. Con quintaesencia o la energía oscura. |
| Modelo cíclico | Lauris Baum; Paul Frampton 2007 | Solución de Problema entropía de Tolman | Phantom fragmentos de energía oscura universo a gran número de parches desconectados. Nuestros contratos de parches que contienen sólo la energía oscura con cero entropía . |
Notas de mesa: el término "estática" simplemente no significa expansión y no contratantes. Símbolo G representa Newton constante gravitacional; Λ (lambda) es la constante cosmológica.
Cosmología física
Cosmología física es la rama de la física y la astrofísica que se ocupa del estudio de los orígenes físicos y evolución del Universo. También incluye el estudio de la naturaleza del Universo en sus escalas muy grandes. En su forma más temprana que era lo que hoy se conoce como la mecánica celeste, el estudio de la cielos. Los filósofos griegos Aristarco de Samos, Aristóteles y Ptolomeo propuso diferentes teorías cosmológicas. En particular, la geocéntrico Sistema de Ptolomeo era la teoría aceptada para explicar el movimiento de los cielos hasta que Nicolás Copérnico , y, posteriormente, Johannes Kepler y Galileo Galilei proponen un heliocéntrica del sistema en el siglo 16. Esto se conoce como uno de los ejemplos más famosos de ruptura epistemológica en la cosmología física.
Con Isaac Newton y la publicación 1687 de Principia Mathematica , el problema del movimiento de los cielos fue finalmente resuelto. Newton proporcionó un mecanismo físico por las leyes de Kepler y su la ley de la gravitación universal permitió las anomalías en los sistemas anteriores, causados por la interacción gravitacional entre los planetas, que deben resolverse. Una diferencia fundamental entre la cosmología de Newton y las precedentes fue la Principio de Copérnico de que los cuerpos en la tierra obedecen a la misma leyes físicas como todos los cuerpos celestes. Este fue un avance decisivo de mentalidades en la cosmología física.
Cosmología científica moderna se considera generalmente haber comenzado en 1917 con Albert Einstein publicó su modificación final del 's de la relatividad general en el documento "Consideraciones cosmológicas de la Teoría General de la Relatividad," (aunque este trabajo no fue ampliamente disponible fuera de Alemania hasta el final de la Primera Guerra Mundial ). La relatividad general incitó cosmogonistas tales como Willem de Sitter, Karl Schwarzschild y Arthur Eddington para explorar las consecuencias astronómicas de la teoría, que realzó la creciente capacidad de los astrónomos estudiar objetos muy distantes. Antes de esto (y durante algún tiempo después), los físicos asumieron que el universo era estático e inmutable.
En paralelo a este enfoque dinámico de la cosmología, un largo debate sobre la estructura del cosmos estaba llegando a su clímax. Monte Wilson astrónomo Harlow Shapley defendió el modelo de un cosmos compuestos de la Vía Láctea solo sistema estelar; mientras Heber D. Curtis defendió la idea de que la espiral nebulosas eran sistemas de estrellas por derecho propio - universos isla. Esta diferencia de ideas llegó a su punto culminante con la organización de el gran debate en la reunión del (US) Academia Nacional de Ciencias en Washington el 26 de abril de 1920. La resolución de este debate llegó con la detección de novas en la galaxia de Andrómeda por Edwin Hubble en 1923 y 1924. Su distancia establecida nebulosas espirales mucho más allá del borde de la Vía Láctea y tiene galaxias propias.
Posterior modelización del universo exploró la posibilidad de que la constante cosmológica introducida por Einstein en su artículo 1917 puede dar lugar a una universo en expansión, en función de su valor. Así, el Big Bang modelo fue propuesto por el belga sacerdote Georges Lemaître en 1927 que posteriormente fue corroborado por El descubrimiento de Edwin Hubble del desplazamiento hacia el rojo en 1929 y más tarde por el descubrimiento de la radiación de fondo de microondas cósmico por Arno Penzias y Robert Woodrow Wilson en 1964. Estos resultados fueron un primer paso para descartar algunos de muchos cosmologías físicas alternativas.
Recientes observaciones formuladas por el COBE y WMAP observación esta radiación de fondo tienen efectivamente, a los ojos de muchos de los científicos, transformado la cosmología de una ciencia altamente especulativo en una ciencia predictiva, ya que estas observaciones coinciden predicciones hechas por una teoría llamada inflación cósmica , que es una modificación de la norma del big bang modelo . Esto ha llevado a muchos a referirse a los tiempos modernos como la "edad de oro de la cosmología".
Cosmología religiosa y mitológica
Ofertas cosmología religiosas y mitológicas con el mundo como la totalidad del espacio, el tiempo y todos los fenómenos. Históricamente, ha tenido bastante amplio alcance, y en muchos casos fue fundada en la religión. Los antiguos griegos no distinguen entre este uso y su modelo para el cosmos. Sin embargo, en el uso moderno se dirige a preguntas sobre el Universo que están más allá del alcance de la ciencia. Se distingue de la cosmología religiosa en que se acerca a estas preguntas usando métodos filosóficos (por ejemplo, dialéctica). Cosmología metafísica moderna trata de abordar cuestiones tales como:
- ¿Cuál es el origen del Universo? ¿Cuál es su primera causa? ¿Es su existencia necesaria? (Ver monismo, panteísmo, emanacionismo y creacionismo )
- ¿Cuáles son los componentes de la materia del universo? (Ver mecanismo, dinamismo, hilomorfismo, atomismo)
- ¿Cuál es la razón última de la existencia del Universo? ¿El cosmos tiene un propósito? (Ver teleología)
- ¿La existencia de la conciencia tiene un propósito? ¿Cómo sabemos lo que sabemos sobre la totalidad del cosmos? ¿Tiene razonamiento cosmológica revelar verdades metafísicas? (Ver epistemología)
