Kosmologie

Věda, která studuje strukturu a vývoj vesmíru jako celku, se nazývá kosmologie. Jejím úkolem je pochopit, jak se různé přírodní jevy – od nejmenších elementárních částic po největší struktury ve vesmíru – spojují do jednoho celku pod působením nejzákladnějších sil, které známe. Proto otázky, kterým se kosmologie věnuje, jsou jedněmi z nejzákladnějších vědeckých otázek obecně. Jak se bude vesmír vyvíjet v budoucnu? Skončí svoji existenci nebo bude i nadále existovat? Objasnění původu vesmíru a jeho vývoj v čase souvisí také s hlavní otázkou pro lidstvo samotné: Jak vznikla lidská civilizace a jak se bude vyvíjet v budoucnu?

*Na konci roku 2018, po konzultaci se svými členy, upravila Mezinárodní astronomická unie (angl. International Astronomical Union) název Hubbleova zákona na Hubbleův– Lemaîtreův zákon, aby vzdala hold belgickému fyzikovi (Georges Henri Joseph Édouard Lemaître) za jeho příspěvek k objevu rozpínání vesmíru. 

Kosmologický princip

Vesmír je strukturovaný jiným způsobem, když se na něj díváme z různých měřítek. Struktury v měřítku elementárních částic jsou jedny, a ve větším měřítku jsou úplně jiné. Abychom pochopili konstrukci vesmíru jako celku, kosmologové se opírají o tzv. kosmologický princip. Podle něj jsou fyzikální zákony v celém vesmíru stejné. Vychází ze dvou důležitých faktů, které se opírají o naše současné poznatky o vesmíru. Prvním poznatkem je, že vesmír je ve velkém měřítku homogenní. To znamená, že jakákoliv krychle velké velikosti (například 200 až 300 milionů světelných let), která je umístěna kdekoliv ve vesmíru, obsahuje tolik galaxií jako jakákoli jiná krychle stejné velikosti. Jinými slovy, vesmír se v takovém měřítku jeví jako homogenní. Druhým poznatkem je, že vesmír je izotropní. To znamená, že vypadá stejně, když se na něj díváme v jakémkoliv směru. Pozorovatel nacházející se kdekoliv ve vesmíru tedy uvidí stejně rozsáhlou strukturu, jakou vidíme my ze Země.