Οι μεγάλες ανακαλύψεις στην Κοσμολογία

Η Κοσμολογία είναι ο κλάδος της Αστροφυσικής που εξετάζει πώς γεννήθηκε το Σύμπαν, ποιά είναι η δομή του σε μεγάλη κλίμακα και ποιά είναι τα στάδια της εξέλιξής του. Σήμερα η κοσμολογία έχει γίνει βαθμιαία μιά ακριβής παρατηρησιακή επιστήμη, αφού πρώτα πέρασε από πολλά αρχικά στάδια. Συζητούνται εποπτικά και με απλοποιημένο τρόπο, οι κυριότεροι σταθμοί της Κοσμολογίας κατά τον τελευταίο αιώνα. Καταρχήν, εισάγεται η Γενική Θεωρία της Σχετικότητος από τον Αινστάιν η οποία αποτέλεσε το πλαίσιο της φυσικής περιγραφής του Σύμπαντος. Στη συνέχεια, έρχεται η ανακάλυψη της διαστολής του Σύμπαντος και αντιστρέφοντας το χρόνο, η επακόλουθη δημιουργία του μέσω της Μεγάλης Έκρηξης η οποία δημιούργησε ένα διαστελλόμενο έκτοτε χώρο. Ακολουθεί η συνειδητοποίηση της ύπαρξης σκοτεινής ύλης και αργότερα και της σκοτεινής ενέργειας, αγνώστου μέχρι σήμερα υφής, που δρούν σε μεγάλες κλίμακες. Στη συνέχεια, εδραιώνεται το μοντέλο της Μεγάλης Έκρηξης μετά την κομβική ανακάλυψη της διάχυτης κοσμικής ακτινοβολίας μικροκυμάτων και των ανισοτροπιών της, που μεταφέρουν τον απόηχο και το αρχαιότερο φως του Σύμπαντος που φθάνει σε μας σήμερα και πηγάζει εκατοντάδες χιλιάδες χρόνια μετά την Μεγάλη Έκρηξη. Παράλληλα, υπολογίζεται η αφθονία των πυρήνων των ελαφρών στοιχείων που αποτελούν και το 99.9% της βαρυονικής ύλης τριγύρω μας. Κατανοείται η φυσική των πρώτων στιγμών του Σύμπαντος, όταν εφαρμόζονται θεωρίες και πειραματικά αποτελέσματα της φυσικής των στοιχειωδών σωματιδίων. Το μοντέλο της Μεγάλης Έκρηξης τροποποιείται με την εισαγωγή της θεωρίας του πληθωρισμού, για να εξηγηθεί η ομοιογένεια και ισοτροπία του Σύμπαντος, η επίπεδη γεωμετρία του και η απουσία μαγνητικών μονοπόλων. Η παρατηρησιακή ανακάλυψη της επιταχυνόμενης διαστολής του Σύμπαντος, απαιτεί κατάλληλη επιλογή των λύσεων του διαστελλόμενου Σύμπαντος της θεωρίας της Σχετικότητας, η οποία είναι συμβατή με το μοντέλο της ψυχρής σκοτεινής ύλης. Ανακαλύπτονται δομές υπερσμηνών οι οποίες σχηματίσθηκαν μετά τις αρχέγονες ανομοιογένειες γύρω από συγκεντρώσεις σκοτεινής ύλης. Τέλος, με βάση τις προηγούμενες ανακαλύψεις συζητούνται διάφορες προβλέψεις για την τελική μοίρα του Σύμπαντος.