Kosmoloogiline mudel

Kosmoloogiline mudel on Universumi matemaatiline kirjeldus, mis püüab selgitada selle praegust käitumist ja evolutsiooni aja jooksul.

Kosmoloogilised mudelid põhinevad otsestel vaatlustel. Nad on võimelised tegema ennustusi, mida saab kinnitada järgnevate uurimistega ja tuginevad üldrelatiivsusteooriale.

Kosmoloogilised mudelid põhinevad ka kahel põhieeldusel:

• Maa ei asu Universumi keskmes ega oma erilist kohta, mistõttu kosmos näeb suures plaanis igas suunas ja igast asukohast ühesugune välja.
• Samad füüsikaseadused, mis Maal kehtivad, toimivad ajast sõltumata ka kogu universumis.

Esimene kosmoloogiline mudel, mis tugines üldrelatiivsusteooriale, oli Einsteini universum (kirjeldab staatilist universumit), mille Albert Einstein esitas 1917. aastal, kuid sellest mudelist loobuti pärast universumi paisumise avastamist 1920. aastate lõpul.

Willem de Sitter pakkus välja 1917. aastal De Sitteri universumi. See kirjeldab positiivse ruumikõverusega universumit, mis on tühi tavalisest ainest, kuid millel on positiivne kosmoloogiline konstant. Sellest mudelist on samuti loobutud.

Tänapäeval põhinevad kõik elujõulised kosmoloogilised mudelid katoliku preestri Georges Lemaître'i väljapakutud Suure Paugu mudelil, mille kohaselt universumis oli umbes 13,7 miljardit aastat tagasi väga tihe ja väga kuum faas. Siiski on võimalikud stsenaariumi teatud variandid, mis kirjeldavad selle tiheda ja kuuma faasi kõige kaugemaid hetki ja konkureerivad omavahel erinevate astronoomiliste vaatluste (eriti kosmiline mikrolaine-taustkiirguse) selgitamise nimel.

Kosmoloogilisi mudeleid

Kunstniku kontseptsioon fraktalilaadsest universumist

• Einsteini universum (esimene kosmoloogiline mudel)
• De Sitteri universum (üldrelatiivsusteooria Einsteini väljavõrrandite kosmoloogiline lahendus)
• Lisamõõtmete idee (prantsuse keeles dimensions supplémentaires, kokkupakitud lisamõõtme idee, millest sai Kaluza-Kleini teooria lähtealus)
• Algaatomi hüpotees (Georges Lemaître, 1931)
• Tsükliline mudel (Albert Einsteini ja Richard Tolmani 1930. aastatel pakutud alternatiivina paisuva universumi mudelile)
• Milne'i universum, ka graviteeruv mittestatsionaarne mudel (erirelativistlik kosmoloogiline mudel, mille pakkus välja Edward Arthur Milne 1935. aastal)
• Friedmanni-Lemaître'i-Robertsoni-Walkeri meetrika, ka Friedmanni-Lemaître'i-Robertsoni-Walkeri universum (meetrika, mis põhineb üldrelatiivsusteooria Einsteini väljavõrrandite täpsel lahendil)
• Suure Paugu teooria
• Statsionaarne mudel (kosmoloogiline mudel, mille pakkusid välja 1940. aastate lõpus Fred Hoyle, Thomas Gold ja Hermann Bondi, eeldades, et universum on igavene ja muutumatu)
• Gödeli universum
• Alfvéni-Kleini kosmoloogia (Hannes Alfvéni ja Oskar Kleini 1965. aastal esitatud Suure Paugu teooriale alternatiivne kosmoloogiline mudel)
• Kosmiline inflatsioon
• Pre Big Bang (kosmoloogilise mudel, mis kirjeldab varajase universumi väga iidseid faase. Suure Paugu eelse stsenaariumi pakkusid 1990. aastate alguses välja Gabriele Veneziano ja Maurizio Gasperini)
• Braanikosmoloogia (kosmoloogiliste stsenaariumide kogum, mis on inspireeritud stringiteooria teise revolutsiooni ideedest)
• ΛCDM-mudel
• Suur Kollaps
• Suur Rebenemine
• Fraktalilaadne universum (kosmoloogiline mudel, mille aine struktuuril ja jaotumisel on fraktalilaadne mõõde ja seda mitmel tasandil)
• Suur Põrge (alternatiiv Suurele Paugule, paisumise algusele eelnes kokkutõmbumine)