Astrophysiker der RUDN-Universität haben die wichtigsten Entdeckungen der modernen Kosmologie von 1917 bis heute gesammelt. Die gesammelten Daten wurden zu einer Einführung in Philosophische Transaktionen der Royal Society A in zwei Teilen: von 1917 bis 1980 und von 1980 bis heute.
Die Kosmologie, die Wissenschaft von den Eigenschaften und der Entwicklung des Universums, entstand in der Antike als religiöser Mythos über die Erschaffung der Welt. In den letzten hundert Jahren hat sich die Kosmologie zu einem der sich am dynamischsten entwickelnden Bereiche der Wissenschaft entwickelt, wenn auch zu einem der komplexesten. Eine der neuesten Ausgaben der Philosophische Transaktionen der Royal Society A widmet sich der Gegenwart und Zukunft der mathematischen Kosmologie.
Die RUDN-Professoren Spiros Cotsakis und Alexander Yefremov sind die Herausgeber der Ausgabe. In der Einleitung analysierten Astrophysiker die gesamte Entwicklungsgeschichte der modernen theoretischen Kosmologie. Das Tagebuch Philosophische Transaktionen ist eine der ältesten Zeitschriften der Welt und wird seit 1665 kontinuierlich veröffentlicht, darunter Artikel von Newton, Leibniz, Huygens und Boyle.
„Die Schönheit und große Vielfalt der Ideen der modernen mathematischen Kosmologie wurzeln in verschiedenen Arten von Geometrie, die parallel und in Kombination mit diesen kosmologischen Ideen entwickelt und studiert werden müssen. Dies ist notwendig, um verschiedene Aspekte davon am meisten besser zu verstehen majestätisch auf den Gebieten der theoretischen Physik“, sagte Alexander Yefremov, Doktor der Naturwissenschaften in Physik und Mathematik, Professor am Pädagogischen und Wissenschaftlichen Institut für Gravitation und Kosmologie der RUDN-Universität.
Die Autoren teilten die Entwicklungsgeschichte der Kosmologie in vier Phasen ein. Die erste und längste umfasst die Zeit von 1917 bis 1960. Die nächsten drei Perioden dauern 20 Jahre. Das Jahr 1917, insbesondere der 8. Februar 1917, ist bekannt für die Geburt der modernen Kosmologie in der RUDN-Astrophysik, als Einstein die erste Anwendung der allgemeinen Relativitätstheorie auf das Universum demonstrierte. Er schuf das erste moderne kosmologische Modell, in dem Materie bewegungslos ist und ein endliches Volumen hat, aber keine Grenzen hat. Die statische Natur des Universums nach Einstein wird durch die kosmologische Konstante erreicht. Bald tauchten andere kosmologische Modelle auf.
Ein echter Durchbruch in der modernen Kosmologie gelang dem russischen Mathematiker Alexander Fridman. 1922 fand er eine Lösung für Einsteins Gleichungen, die ein dynamisch expandierendes Universum beschreiben; Diese Theorie wurde experimentell (und sensationell) von dem britischen Astronomen Edwin Hubble bestätigt, der 1929 die sogenannte Rotverschiebung von Galaxien entdeckte, was bedeutet, dass sie einander davonlaufen.
Später formulierte Georgy Gamov (USA) auf der Grundlage dieser Informationen die Theorie des heißen Universums (in einem frühen Stadium seiner Existenz) und etwas später (1949) den Prozess der Geburt eines solchen Modells des Universums wurde als Urknall bekannt. Es wird angenommen, dass der Begriff vom britischen Astronomen Fred Hoyle geprägt wurde.
In den späten 1970er Jahren führten Entdeckungen in der Teilchenphysik zu großen Vereinheitlichungsmodellen, die einen unmittelbaren Einfluss auf die Kosmologie hatten. Später entstanden das inflationäre Modell des Universums, die Theorie des Multiversums und andere wichtige theoretische Entdeckungen. Seit 1998 gilt das Hauptaugenmerk der Kosmologen der Dunklen Energie, dem Hauptbestandteil des Universums.
„Theoretische mathematische Kosmologie ist kein Fach, das leicht zu verstehen ist. Um die Schwierigkeit zu überwinden, sich das notwendige Wissen anzueignen, braucht man einen klaren Kompass, der zeigt, welche Forschungsprobleme und -richtungen verfügbar, wichtig oder machbar sind. Wir haben einige wichtige Schlüssel beschrieben Entwicklungen auf dem Gebiet der modernen theoretischen Kosmologie seit ihrer Gründung im Jahr 1917. Wir haben einige der wichtigen Ideen identifiziert und diskutiert, die die Natur dieses Gebiets im Rahmen der theoretischen Physik charakterisieren“, sagte Spiros Cotsakis, Professor am Educational and Scientific Institute für Gravitation und Kosmologie der RUDN University
Mehr Informationen:
Spiros Cotsakis et al, 100 Jahre mathematische Kosmologie: Modelle, Theorien und Probleme, Teil A, Philosophische Transaktionen der Royal Society A: Mathematische, physikalische und technische Wissenschaften (2022). DOI: 10.1098/rsta.2021.0191
Spiros Cotsakis et al, 100 Jahre mathematische Kosmologie: Modelle, Theorien und Probleme, Teil B, Philosophische Transaktionen der Royal Society A: Mathematische, physikalische und technische Wissenschaften (2022). DOI: 10.1098/rsta.2021.0171
Bereitgestellt von der Russischen Stiftung für Grundlagenforschung