Kosmologinen periaate
Aineen jakautuminen maailmankaikkeudessa on likimain tasaista, homogeenista, kun asiaa tarkastellaan suurissa mittakaavoissa.
Albert Einsteinin yleisen suhteellisuusteorian mukaan on olemassa monia mahdollisia maailmankaikkeuksia. Soveltaessaan teoriaa kuvaamaan maailmankaikkeutemme dynamiikkaa Einstein teki keskeisen empiirisen oletuksen rajoittaakseen yhtälöiden mahdollisten ratkaisujen määrää. Hän oletti, että hyvin suurilla mittakaavoilla aineen jakautuminen maailmankaikkeudessa on vakio, mikä saa maailmankaikkeuden näyttämään tasaiselta. Tämä ajatus on eräänlainen modernin kosmologisen periaatteen muoto.
Tämä periaate ei ole tarkka, koska suuri osa maailmankaikkeuden aineesta on klusteroituneena planeettoihin, tähtiin ja galakseihin, mutta riittävillä mittakaavoilla tarkasteltuna galaksien ja klustereiden jakauma on suunnilleen tasainen. Hyödyllinen vertauskuva on lasilasi, joka vaikuttaa sileältä, mutta joka itse asiassa mikroskooppisella tasolla on hyvin epäsäännöllinen pinta, jossa on huippuja ja laaksoja.
Nykyaikainen maailmankaikkeuden malli
Tohtori Edwin Hubble
Vuonna 1929 tähtitieteilijä Edwin Hubble teki todella hätkähdyttävän löydön. Tutkimalla naapurigalaksien lähettämää valoa ja tekemällä yksityiskohtaisia havaintoja punasiirtymäksi kutsutusta sähkömagneettisesta ominaisuudesta Hubble osoitti, että muut galaksit näyttivät kiihtyvän poispäin Linnunradasta. Toisin kuin Einstein oli ennustanut, maailmankaikkeus itse asiassa laajeni…
Sidequest: Hubblen laki
Down the Rabbit Hole: Expansion
The Big Bang, Lance Akiyama
Hublen löytö yhdessä kosmologisen periaatteen modernin tulkinnan kanssa johti alkuräjähdysmallin kehittymiseen ja lopulta sen hyväksymiseen. Alexander Freidmannin ja Georges Lemaitren teoreettiseen työhön perustuva malli kuvaa maailmankaikkeuden tulisen alkuperän ”alkuatomina” ja sitä seuranneen laajenemisen ja jäähtymisen evoluutiohistorian.
Alkuräjähdysmalli on laajimmin hyväksytty tieteellinen teoria maailmankaikkeutemme alkuperästä ja kehityksestä. Sen jälkeen, kun se otettiin käyttöön 1900-luvun puolivälissä, tutkijat ovat jatkuvasti tehneet tärkeitä teoreettisia ja kokeellisia löytöjä, jotka testaavat ja tukevat mallin ennusteita. Nykyinen todistusaineisto alkuräjähdyksestä jakautuu neljään laajaan ryhmään:
- Universumin laajeneminen
- Kosmisen mikroaaltotaustasäteilyn esiintyminen
- Alkuaineiden erilaiset runsaudet
- Tähtien ja galaksien evoluutio
Down the Rabbit Hole: The Steady State Theory
Cosmic Conundrums: Maailmankaikkeuden malli