Vesolje

thumb|right|250px|Obsežna zgradba Vesolja kot izgleda v infrardeči svetlobi z valovno dolžino 2,2 mikrometra. 1.647.599 registriranih galaksij in drugih virov v katalogu ESC kot rezultat pregleda 2MASS. Svetlost galaksij je prikazana z modro (najsvetlejše) do rdeče (zelo šibko). Temni pas vzdolž diagonalnih robov in slike je senca krajevne Galaksije thumb|right|250px|Znana prispodoba Vesolja. Nicolas Camille Flammarion, lesores, Pariz 1888, barve Heikenwaelder Hugo, Dunaj 1998

Vesólje ali vsemírje je pojem, s katerim so v prvi polovici 20. stoletja imenovali celotni prostorsko-časovni kontinuum, v katerem se živi skupaj s snovjo in energijo,. vključno s planeti, zvezdami, galaksijami. Tudi bivajoča bitja so snovna. V tem smislu v največjem merilu poskuša razumeti Vesolje kozmologija – znanost, ki se je razvila iz astronomije in fizike. V drugi polovici 20. stoletja je razvoj opazovalne kozmologije, imenovane tudi fizikalna kozmologija, razdelil pomen besede vesolje med opazovalnimi in teoretičnimi kozmologi. V opazovalni kozmologiji po navadi opuščajo upanje opazovanja celotnega prostorsko-časovnega kontinuuma, teoretični kozmologi pa niso izgubili upanja najti najbolj razumljivih razmišljanj za modeliranje celotnega prostora-časa, navkljub velikim težavam pri predstavljanju kakršnekoli izkustvene zvezanosti s takšnimi razmišljanji in tveganosti preiti v metafiziko. Čeprav prostorska velikost celotnega vesolja ni znana, je možno meriti opazljivo vesolje.

Najzgodnejše znanstvene modele vesolja so razvili stari Grki in indijski filozofi. Prvi modeli so bili večinoma geocentrični, kjer je bila Zemlja središče Vesolja... Sčasoma so točnejša astronomska opazovanja vodila Nikolaja Kopernika, da je razvil heliocentrični model s Soncem v središču Osončja. Pri razvoju splošnega gravitacijskega zakona je Isaac Newton gradil na Kopernikovem delu, kakor tudi na opazovanjih Tycha de Braheja in zakonih gibanja planetov Johannesa Keplerja.

Nadaljnje opazovalne izboljšave so vodile do spoznanja, da je Sonce eno od sto milijard zvezd v krajevni galaksiji z imenom Rimska cesta, ki je ena od vsaj stotih milijard galaksij v Vesolju. Mnogo zvezd v krajevni galaksiji ima svoje planete. V največjem merilu so galaksije porazdeljene enakomerno in enake v vseh smereh, kar pomeni, da Vesolje nima robu ali središča. V manjših merilih so galaksije porazdeljene v skupinah, jatah in nadjatah, ki oblikujejo ogromna vlakna in praznine v prostoru, ter tvorijo ogromno penasto strukturo.. Odkritja v zgodnjem 20. stoletju so pokazala, da ima Vesolje začetek in, da se od tedaj prostor širi.. Trenutno se še vedno širi in to vedno hitreje.

Teorija prapoka je prevladujoč kozmološki opis razvoja Vesolja. Po tej teoriji sta se prostor in čas pojavila skupaj pred z določeno količino energije in snovi, ki je postala redkejša, ko se je Vesolje razširilo. Po začetni pospešeni širitvi po približno 10−32 sekunde in ločitvi štirih znanih osnovnih sil se je Vesolje postopoma ohladilo in se širilo naprej, kar je omogočilo, da so se tvorili prvi podatomski delci in preprosti atomi. Temna snov se je postopoma združila in tvorila penasto strukturo vlaken in praznin pod vplivom gravitacije. Sčasoma so nastali velikanski oblaki vodika in helija na mestih kjer je bila temna snov najgostejša, ter tvorili prve galaksije, zvezde in vse, kar je vidno sedaj. Možno je videti telesa, ki so sedaj dlje stran kot 13,799 milijard svetlobnih let, ker se je sam prostor razširil, in se še vedno širi. To pomeni, da se lahko telesa, ki so sedaj oddaljena 46 milijard svetobnih let, vidijo v svoji oddaljeni preteklosti, saj so bila v tej preteklosti, ko so oddala svetlobo, veliko bližje Zemlji.

Iz raziskovanja gibanja galaksij se ve, da Vesolje vsebuje več snovi kot jo je moč zaznati na običajne načine. Ta nevidna snov se imenuje temna snov. (temna pomeni, da obstaja širok razpon močnega posrednega dokaza, da ta temna snov obstaja, vendar jo še niso neposredno opazovali). Model Lambda-CDM je najbolj razširjen model Vesolja. Po njem je približno 69,2 % ± 1,2 % mase in energije v Vesolju skalarno polje znano kot temna energija, ki je odgovorna za trenutno širjenje prostora, ter približno 25,8 % temne snovi. Običajne (»barionske«) snovi je tako le 4,9 % fizičnega Vesolja. Zvezde, planeti in oblaki vidnega plina tvorijo le približno 6 % običajne snovi ali približno 0,3 % celotnega Vesolja..

Obstaja več konkurenčnih domnev o končni usodi Vesolja in o tem kaj je bilo, če je bilo, pred prapokom. Več fizikov in filozofov odklanja takšne špekulacije in dvomi o tem, da bodo podatki o teh stanjih sploh kdaj dostopni. Nekateri fiziki so predlagali več različnih domnev mnogovesolij, v katerih je krajevno Vesolje eno od mnogih (tudi neskončno mnogo) vesolij, ki prav tako obstajajo....

Definicija

Fizično Vesolje je definirano kot ves prostor in čas (s skupnim imenom prostor-čas) in njuno vsebino. Ta vsebina se sestoji iz vse energije v različnih oblikah, vključno z elektromagnetnim valovanjem in snovjo, ter tako planeti, naravnimi sateliti, zvezdami, galaksijami in vsebino medgalaktičnega prostora. V Vesolju obstajajo tudi fizikalni zakoni, ki vplivajo na energijo in snov, kot so na primer: ohranitveni zakoni, zakoni klasične mehanike in teorij relativnosti..

Vesolje je velikokrat definirano kot »celotnost obstoja« ali vse kar obstaja, vse kar je obstajalo in vse kar bo obstajalo. Dejansko nekateri filozofi in znanstveniki pri definiciji Vesolja podpirajo vključitev zamisli in abstraktnih konceptov – kot sta na primer matematika in logika.... Beseda vesolje se lahko nanaša tudi na koncepte, kot so: kozmos, svet in narava...

Etimologija

Slovenščina in slovanski jeziki

Beseda vesolje etimološko ni povsem pojasnjena.. Gre morda za ljudskoetimološko naslonitev. V stari cerkveni slovanščini je vъsel'enaja 'naseljena zemlja', obъšte vъsel'enije 'vesolje', rusko вселенная 'vesolje' in je dobesedni kalk starogrške besede ekumena. : oikouménē (ge) 'naseljena (zemlja)' in 'cel svet', kar vsebuje žensko obliko trpnega deležnika glagola οἰκέω: oikeō 'stanujem, naselim'. Slovensko *vesoljni je morda nastalo iz *vьsь vъsel'enъjь (svetъ) 'ves' in določno obliko trpnega deležnika glagola *vъseliti 'naseliti, vseliti'. Podoben izvor ima ruska besda.

Krelj in drugi protestantski pisci so rabili vʃe ulnu, rodilnik vʃiga olniga in gre mogoče za sklop iz *ves voljni 'celoten, vseobsegajoč', kar je dobesedno *'od vse (božje) volje'.

Sopomenke

Najpogostejša definicija za vesolje se pri starogrških filozofih kaže pri pitagorejcih , in vključuje celotno snov in prostor, : tò hólon ('vse stvari'), kar nujno ne vsebuje tudi praznino,.. in celoten kozmos ().. Druga sopomenka je bila (s pomenom svet, kozmos).. Sopomenke se najdejo tudi pri latinskih avtorjih (totum, mundus, natura). in so se ohranile v sodobnih jezikih. Na primer nemške besede das All, Weltall in Natur za Vesolje. Podobne sopomenke se najdejo v angleščini, kot na primer vse (everything, npr. v teorija vsega (theory of everything)), kozmos (the cosmos, npr. v kozmologija (cosmology)), svet (the world, npr. v interpretacija mnogoterih svetov (many-worlds interpretation)) in narava (nature, npr. v naravno pravo (natural law) ali filozofija narave (natural philosophy))..

Razlogi za obstoj in smisel Vesolja

Hawking je zapisal: »Človeku ne bi bilo treba reči, da je Bog zagnal vesolje tako, da teče na neki poljuben način, ki ga ne moremo razumeti. Moja teorija ne pravi ničesar o obstoju Boga – le to pravi, da se On ne more obnašati, kakor bi se mu zazdelo.« In še: »Čeprav znanost morda lahko reši vprašanje nastanka vesolja, pa ne zna odgovoriti na vprašanje: zakaj se vesolje sploh muči s svojim obstojem? Odgovora na to vprašanje ne poznam.«.

Če se na grobo oceni, se lahko dobi tudi število planetov v Vesolju, podobnih Zemlji, ki znaša približno 5. Verjetnost, da so življenja na njih razvita v enakih fazah, je majhna.

Fizikalne značilnosti

Od štirih osnovnih interakcij v astronomskih dolžinskih merilih prevladuje gravitacija. Gravitacijski učinki so kumulativni; to je v nasprotju s pozitivnimi in negativnimi učinki, ki se običajno medsebojno izničijo. Zaradi tega je v astronomskih dolžinskih merilih elektromagnetna interakcija relativno nepomembna. Preostali dve interakciji, šibka in močna jedrska sila, z razdaljo zelo hitro upadata; njuni učinki so omejeni predvsem na podatomskem dolžinskem merilu.

Za Vesolje se zdi, da vsebuje veliko več snovi kot antimaterije. Ta asimetrija je verjetno povezana s kršitvijo simetrije CP. To neravnovesje med snovjo in antimaterijo je delno odgovorno za obstoj vse snovi, ki obstaja v sedanjosti. Če bi snov in antimaterija ob prapoku nastali v enaki količini, bi se med seboj popolnoma izničili in pustili za sabo le fotone... Za Vesolje se tudi zdi, da nima niti gibalne niti vrtilne količine, ki bi sledili sprejetim fizikalnim zakonom, če je Vesolje končno. Ti zakoni so Gaussov zakon in nedivergenca napetostnega psevdotenzorja.: "It is interesting to note that in a closed space the total electric charge must be zero. Namely, every closed surface in a finite space encloses on each side of itself a finite region of space. Therefore the flux of the electric field through this surface is equal, on th eone hand, to the total charge located in the interior of the surface, and on the other hand to the total charge outside of it, with opposite sign. Consequently, the sum of the charges on the two sides of the surface is zero."

Sestava opazljivega vesolja 800px Diagram prikazuje lego Zemlje v Vesolju.

Velikost in predeli

Velikost Vesolja je težko določiti. V skladu s splošno teorijo relativnosti, nekateri predeli prostora ne morejo nikoli priti v stik s krajevnim zaradi končne hitrosti svetlobe in stalnega širjenja prostora. Na primer, radijska sporočila poslana z Zemlje verjetno ne bodo nikoli dosegla nekaterih predelov prostora, tudi če bo Vesolje obstajalo večno..

Predpostavlja se, da oddaljeni predeli prostora obstajajo in da so del stvarnosti tako kot obstajamo tudi mi, čeprav z njimi nikoli ne bomo mogli imeti stika. Prostorski predel, ki lahko na nas vpliva in na katerega lahko vplivamo mi, je opazljivo vesolje. Opazljivo vesolje je odvisno od lege opazovalca. S premikanjem lahko opazovalec pride v stik z večjim predelom prostora-časa kot opazovalec, ki se ne premika. Kljub temu celo najbolj hiter popotnik ne more priti v stik z vsem prostorom. Značilno je, da opazljivo vesolje označuje del Vesolja, ki se ga opazuje s krajevnega vidnega mesta v krajevni galaksiji, Rimski cesti.

Prava razdalja – razdalja, ki se meri v določenem času, vključno s sedanjostjo – med Zemljo in robom opazljivega vesolja, je 46 milijard svetlobih let (14 milijard parsekov), zaradi česar je premer opazljivega vesolja približno . Razdalja, ki jo je svetloba prepotovala od roba opazljivega vesolja, je zelo blizu starosti Vesolja pomnoženo s hitrostjo svetlobe, , vendar to ne predstavlja razdalje v vsakem trenutku, ker se rob opazljivega vesolja in Zemlja, od izmerjenega trenutka medsebojno oddaljujeta.. Za primerjavo, premer tipične galaksije je 30.000 svetlobnih let (9,198 parsekov), in tipična razdalja med dvema sosednjima galaksijama je 3 milijone svetlobnih let (919,8 kiloparsekov).Rindler, str. 196. Kot primer: Premer Rimske ceste je približno 100.000–180.000 svetlobnih let,.. in najbližja sestrska galaksija Rimske ceste je Andromedina galaksija, ki se nahaja približno 2,5 milijona svetlobnih let daleč..

Ker se ne da opazovati prostor onstran roba opazljivega vesolja, ni znano, ali je velikost Vesolja v celoti končno ali neskončno... Ocene skupne velikosti Vesolja, če je končno, dosegajo megaparsekov, podane v resoluciji No-Boundary Proposal..

Starost in širjenje