kosmologia

Kosmologia to nauka zajmująca się badaniem wszechświata jako całości: jego składu, struktury na dużych skalach, historii i dynamiki. Łączy fizykę teoretyczną z obserwacjami astronomicznymi, posługując się modelami dotyczącymi przestrzeni, czasu, materii i energii.

Podstawowym założeniem wielu modeli kosmologicznych jest zasada kosmologiczna: wszechświat jest na dużych skalach jednorodny i izotropowy. Dzięki ogólnej teorii względności powstały równania kosmologiczne Friedmana-Lemaître-Robertsona-Walkera, które opisują dynamikę wszechświata i jego ekspansję. Historycznie kosmologia przeistoczyła się z poglądów o statycznym wszechświecie w naukę opisującą ekspansję i Big Bang, opartą na obserwacjach z XX wieku.

Najważniejszy współczesny model to ΛCDM, w którym dominuje ciemna energia w postaci kosmologicznej stałej Λ oraz ciemna materia, a także materia barionowa. Kluczowe obserwacje obejmują rozszerzanie wszechświata (przesunięcia ku czerwieni galaktyk), promieniowanie kosmiczne tła w mikrofalach oraz mapy dużych struktur i pomiary odległości, w tym wykorzystanie supernowych typu Ia jako standardowych odległości.

Metody obejmują obserwacje teleskopów optycznych i radiowych, misje kosmiczne, analizy statystyczne i symulacje komputerowe. Mimo postępów istnieją otwarte pytania dotyczące natury ciemnej energii i ciemnej materii, początku wszechświata oraz zakresu i ograniczeń obecnych modeli kosmologicznych. Badania kosmologiczne kontynuują doskonalenie opisu wszechświata i jego przyszłości.