Kosmiska teorier och modeller – en överblick

Inledning

Kosmos är ett begrepp som kan förkortas till “Cosmo”, men det finns inget direkt samband mellan begreppen. Kosmos hänvisar i allmänhet till universum eller den mest grundläggande fasen av universums utveckling, medan Cosmo är ett eget koncept som kan förknippas med en mängd olika teorier och modeller inom kosmologi.

Kosmos – det heliga graal för kosmologer

För att komma i mål har kosmologer utvecklat en rad komplexa teorier, men till skillnad från populära föreställningar om ett Cosmo enda “sanningsenligt” svar existerar inte ens någon allmänt accepterad definition av universum. I själva verket förblir den fråga som styr hela forskningen inom fältet ofrånkomlig: Vad är vår plats i universum, och hur tillhör vi detta?

Om man väljer att lämna ångesten för den tidigaste fasen av skapelsen bakom sig kan det finnas en hel del underhållning och intressevärde i kosmosmodellerna som existerar idag. Beroende på utgångspunkten, anta dessa olika modeller att till exempel universum är i princip euklidiskt (enligt den klassiska geometrin), elliptisk eller hyperbolisk? Eller kanske har vi förhållanden som inte kan beskrivas med traditionella matematiska tekniker alls?

Kvantkosmologi – ett försök att förstå det osynliga

I det ligger principen bakom kvantfysik. Denna vetenskapliga inriktning hävdar att en hel del saker verkar mycket olika på subatomär nivå jämfört med vad vi observerar i dag till dagslichtsvidd.

I själva verket är den förväntade “gränstämpeln” mellan kvantmekanik och klassisk fysik fortfarande ett stort problem. Icke desto mindre har teorier som QED (Eletromagnetiska Fältet) och Feynmanns diagram lett till en förbättrad förståelse av kosmologins viktigaste fenomen: expansionen.

Om universum faktiskt utvidgar sig kraftigt över tid, vilket forskare accepterar som sannolikt (det har fungerat bra att beräkna expansionshastigheten), är frågan hur man ska förklara detta. Ett vanligt resonemang gällande en sådan expansion är Big Bang-teorin.

Big Bang – utvecklingen av universum

Om det är sant som teorin antyder att universums ålder uppgår till ungefär 14 miljarder år (i alla fall om man förutsätter att den klassiska geometrin och kvantfysiken fungerar i samma syfte), så innebär det att universum är en utveckling av sig självt, med expansionen från Big Bang som startpunkt.

Så har forskare sett teorin ställas upp genom årens lopp förhöjt antalet detaljer och förmodat samband. Några exempel på dessa fenomen är den kosmiska bakgrundsstrålningen (CMB) eller tillkomsten av ljus från supernovor.

Kvantfluktuationer och Big Bang

I en beräkning med kvantfluktuationerna, så skapas ett antal störningar i det tänkta universumet nästan genast efter Big Bang. Före den är förmodligen tillgängliga tekniker som kräver mättekniskt sinnelag eller höga matematiska begåvnelser, oskattbara idéer och fysikaliska modeller att försöka beskriva dessa förhärjande åtgärder. De är dock tänkt som ett exempel på den grundläggande teorin inom kosmologi: Big Bang.

Störningarna – känslan av en plats i universum

Om man väljer att läsa och tolka dessa modeller utan egentliga förtroende för mätteknisk sinnelag så har de alltid varit baserade på teorin om Big Bang. Det kan ha gjort att kosmologerna överträder de nuvarande gränserna av matematiska tekniker, men man hävdar att dessa skador eller “störningar” är en naturlig del av den mesta första fasen av universums utveckling.

Slutorden

Kosmosmodeller kan verka spännande och intressanta men de omfattar en komplex struktur som kunde göras tillgänglig för en större publik. Sådana försök att lära sig mer om dessa teorierna ger oss ett utmärkt överblick av vad som kännetecknar den grundläggande teorin inom kosmologi: Big Bang.