Kozmológia

Veda, ktorá študuje štruktúru a vývoj Vesmíru ako celku, sa nazýva kozmológia. Jej úlohou je pochopiť, ako sa rôzne prírodné javy – od najmenších elementárnych častíc po najväčšie štruktúry vo Vesmíre – spájajú do jedného celku pod pôsobením najzákladnejších síl, ktoré poznáme. Preto otázky, ktorým sa kozmológia venuje, sú jednými z najzákladnejších vedeckých otázok vo všeobecnosti. Je Vesmír v plienkach alebo je už dospelý? Ako sa bude vyvíjať v budúcnosti? Skončí svoju existenciu alebo bude aj naďalej jestvovať? Objasnenie pôvodu Vesmíru a jeho vývoja v čase súvisí aj s hlavnou otázkou pre ľudstvo samotné: Ako vznikla ľudská civilizácia a ako sa bude vyvíjať v budúcnosti?

Kozmológia je pozorovacia veda, ktorá v súčasnosti skutočne prežíva svoj „zlatý vek“. Až donedávna bola založená iba na dvoch základných pozorovacích nálezoch, čiže objavoch. Jedným z nich bol Hubblov zákon*, ktorý odráža veľmi dôležitý fakt vo vývoji Vesmíru – galaxie s väčším červeným posunom vo svojich spektrálnych líniách sa rýchlejšie vzďaľujú. Z toho je zrejmé, že sa Vesmír rozširuje. Druhým objavom bolo tzv. mikrovlnové/mikrovlnné žiarenie pozadia, ktoré je opísané nižšie.

*Na konci roku 2018, po porade so svojimi členmi, zmenila Medzinárodná astronomická únia (angl. International Astronomical Union) názov Hubblovho zákona na Hubble-Lemaîtrov zákon, aby vzdala hold Georgovi Edouardovi Lemaîtrovi za jeho príspevok k objavu rozšírenia Vesmíru.

Kozmologický princíp

Vesmír je štruktúrovaný inakším spôsobom, keď sa naň pozeráme z rôznych meradiel. Štruktúry v meradle elementárnych častíc sú jedny, a vo väčšej mierke sú úplne iné. Aby sme pochopili konštrukciu Vesmíru ako celku, kozmológovia sa opierajú o tzv. kozmologický princíp. Podľa neho sú fyzikálne zákony v celom Vesmíre rovnaké. Vychádza z dvoch dôležitých faktov, ktoré sa opierajú o naše súčasné poznatky o Vesmíre. Prvým poznatkom je, že Vesmír je vo veľkom meradle homogénny. To znamená, že akákoľvek kocka veľkej veľkosti (napríklad 200 – 300 miliónov svetelných rokov) umiestnená kdekoľvek vo Vesmíre bude obsahovať toľko galaxií, ako akákoľvek iná kocka rovnakej veľkosti, ktorá sa nachádza na inom mieste. Inými slovami, Vesmír sa v takomto meradle javí ako „hladký“. Druhým poznatkom je, že Vesmír je izotropný. To znamená, že vyzerá rovnako, keď sa naň pozeráme z akéhokoľvek jeho bodu. Pozorovateľ nachádzajúci sa kdekoľvek na mieste vo Vesmíre teda uvidí rovnako rozsiahlu štruktúru, akú vidíme my, na Zemi.

Tréningový program

Prezentácia