Les astrophysiciens de l’Université RUDN ont rassemblé les découvertes les plus importantes de la cosmologie moderne de 1917 à nos jours. Les données recueillies sont devenues une introduction à Transactions philosophiques de la Royal Society A en deux parties : de 1917 à 1980 et de 1980 à nos jours.
La cosmologie, la science des propriétés et de l’évolution de l’univers, est née dans l’Antiquité sous forme de mythes religieux sur la création du monde. Au cours des cent dernières années, la cosmologie est devenue l’un des domaines scientifiques les plus dynamiques, bien que l’un des plus complexes. L’un des derniers numéros du Transactions philosophiques de la Royal Society A est consacré au présent et au futur de la cosmologie mathématique.
Les professeurs RUDN Spiros Cotsakis et Alexander Yefremov sont les rédacteurs du numéro. Dans l’introduction, les astrophysiciens ont analysé toute l’histoire du développement de la cosmologie théorique moderne. Le journal Transactions philosophiques est l’une des plus anciennes revues au monde, et elle a été publiée sans interruption depuis 1665, y compris des articles de Newton, Leibniz, Huygens et Boyle.
« La beauté et la grande diversité des idées de la cosmologie mathématique moderne sont enracinées dans divers types de géométrie qui doivent être développés et étudiés en parallèle et en combinaison avec ces idées cosmologiques. Cela est nécessaire pour mieux comprendre divers aspects de ce plus majestueux des domaines de la physique théorique », a déclaré Alexander Yefremov, docteur en sciences physiques et mathématiques, professeur à l’Institut pédagogique et scientifique de la gravité et de la cosmologie de l’Université RUDN.
Les auteurs ont divisé l’histoire du développement de la cosmologie en quatre étapes. La première et la plus longue couvre la période de 1917 à 1960. Les trois périodes suivantes durent 20 ans. L’année 1917, spécialement la date du 8 février 1917, est connue pour la naissance de la cosmologie moderne à l’astrophysique RUDN, quand Einstein a démontré la première application de la théorie générale de la relativité à l’univers. Il a créé le premier modèle cosmologique moderne dans lequel la matière est immobile et a un volume fini, mais n’a pas de frontières. La nature statique de l’univers selon Einstein est obtenue grâce à la constante cosmologique. D’autres modèles cosmologiques sont bientôt apparus.
Une véritable percée dans la cosmologie moderne a été réalisée par le mathématicien russe Alexander Fridman. En 1922, il trouva une solution aux équations d’Einstein décrivant un univers en expansion dynamique ; cette théorie a été expérimentalement (et sensationnellement) confirmée par l’astronome britannique Edwin Hubble, qui a découvert en 1929 le soi-disant décalage vers le rouge des galaxies, ce qui signifie qu’elles s’éloignent les unes des autres.
Plus tard, sur la base de ces informations, Georgy Gamov (États-Unis) a formulé la théorie de l’univers chaud (à un stade précoce de son existence), et un peu plus tard (1949) le processus de naissance d’un tel modèle de l’univers est devenu connu sous le nom de Big Bang. On pense que le terme a été inventé par l’astronome britannique Fred Hoyle.
À la fin des années 1970, les découvertes en physique des particules ont conduit à des modèles de grande unification qui ont eu un impact immédiat sur la cosmologie. Plus tard, le modèle inflationniste de l’univers, la théorie du multivers et d’autres découvertes théoriques importantes sont apparues. Depuis 1998, les cosmologistes se sont concentrés sur l’énergie noire, principale composante de l’univers.
« La cosmologie mathématique théorique n’est pas un sujet qui peut être facilement compris. Pour surmonter la difficulté d’acquérir les connaissances nécessaires, vous avez besoin d’une boussole claire qui montre quels problèmes et directions de recherche sont disponibles, importants ou réalisables. Nous avons décrit quelques clés importantes développements dans le domaine de la cosmologie théorique moderne depuis sa création en 1917. Nous avons identifié et discuté certaines des idées importantes qui caractérisent la nature de ce domaine dans le cadre de la physique théorique », a déclaré Spiros Cotsakis, professeur à l’Institut pédagogique et scientifique. de Gravité et Cosmologie de l’Université RUDN
Plus d’information:
Spiros Cotsakis et al, 100 ans de cosmologie mathématique : modèles, théories et problèmes, partie A, Transactions philosophiques de la Royal Society A: Sciences mathématiques, physiques et de l’ingénieur (2022). DOI : 10.1098/rsta.2021.0191
Spiros Cotsakis et al, 100 ans de cosmologie mathématique : Modèles, théories et problèmes, Partie B, Transactions philosophiques de la Royal Society A: Sciences mathématiques, physiques et de l’ingénieur (2022). DOI : 10.1098/rsta.2021.0171
Fourni par la Fondation russe pour la recherche fondamentale