Читать книгу Universet - Steen Hannestad - Страница 4

Kosmologi som forskningsområde beskæftiger sig med universets udseende og udvikling som helhed. På mange måder er faget kendetegnet ved tværfaglighed. Det meste af vores viden om universet kommer fra astronomerne, der med teleskoper observerer fjerne galakser. Via sådanne observationer blev det opdaget, at universet udvider sig og hele tiden bliver koldere. Som en naturlig konsekvens af udvidelsen må universet tidligere have været mindre og varmere, og når man regner tilbage i tiden, finder man, at universet, som vi kender det, må være opstået for omkring 14 mia. år siden.

Dengang var universet helt forskelligt fra, hvad vi kender i dag; temperaturen oversteg langt, hvad man kan reproducere i laboratorier. Denne varme begyndelse kan til en vis grad studeres i store acceleratorer, og derfor er partikelfysik en meget vigtig ingrediens i studiet af kosmologien. Partikelfysikere beskæftiger sig med naturens mindste byggesten, elementarpartiklerne, mens astronomerne observerer de største ting i universet; for kosmologien er begge dele uundværlige. Kombinationen af studier i det ‘ydre rum’ og det ‘indre rum’ er noget af det, der gør kosmologien attraktiv som videnskab.

Den moderne kosmologi tog sit udgangspunkt i fysikkens fantastiske udvikling omkring år 1900. Albert Einstein (1879-1955) fremsatte sine relativitetsteorier, der stadig i dag udgør fundamentet for den matematiske beskrivelse af universets udvikling, og næsten samtidig blev kvantemekanikken født med Max Plancks (1858-1947) opdagelse af lyskvantet og Niels Bohrs (1885-1962) atommodel.

Dermed var fundamentet lagt. Næste skridt blev taget af den amerikanske astronom Edwin Hubble (1889-1953), der i 1929 opdagede universets udvidelse. Således er denne vekselvirkning mellem fysikere og astronomer fortsat op gennem det 20. århundrede. I tiden efter 2. Verdenskrig og op til midten af 80’erne var der en voldsom udvikling i den eksperimentelle fysik, og i denne periode kom en stor del af den nye viden om universet fra de acceleratoreksperimenter, der giver viden om naturens mindste byggesten, elementarpartiklerne. I de seneste år er fokus igen skiftet, og der har været en fantastisk udvikling i kosmologien takket være nye astronomiske teknikker. Denne udvikling fortsætter i øjeblikket, og i hvert fald de næste ti år vil med sikkerhed byde på en lang række af nye spektakulære resultater.

Der findes allerede en lang række populærvidenskabelige bøger om kosmologi, en del af dem er også oversat til dansk (se s. 193). Klassikeren har i mange år været Stephen Weinbergs De første tre minutter, skrevet i 1977. Udviklingen inden for faget har dog været så hurtig i de senere år, at store dele af de ældre bøger ikke er i overensstemmelse med den nyeste viden. Min hensigt har derfor været at skrive en bog, der dels sammenfatter den klassiske kosmologi, dels beskriver den rivende udvikling, faget i øjeblikket befinder sig i. En del af bogen beskriver nogle af de nyeste teorier inden for kosmologi og partikelfysik; teorier som for en dels vedkommende endnu kun befinder sig på fosterstadiet. Tiden må vise, hvilke af disse teorier der formår at vokse sig store og stærke, og hvilke der vil forgå.

Den første del af bogen er en kort introduktion til kosmologiens historie indtil det moderne gennembrud i det 20. århundrede. De næste kapitler handler om, hvordan vores nuværende opfattelse af universet er, og diskuterer emner som rummets krumning og universets udvidelse. Sidste halvdel af bogen former sig som en rejse tilbage i tiden, mod den meget varme tilstand, universet befandt sig i kort efter sin opståen.