Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Co to jest Standardowy Model Kosmologiczny?

(ostatnia modyfikacja: 07/08.2020)
    
   
Od wczesnych lat siedemdziesiątych XX. wieku kosmologia opiera się na tym, co Steven Weinberg w swojej książce Gravitation and Cosmology (1972) nazwał „Model Standardowy”. Model ten opisuje geometrię czasoprzestrzeni wszechświata, składniki materialne i ich dynamiczną ewolucję. Model Standardowy opiera się na rozszerzeniu fizyki lokalnej — w tym ogólnej teorii względności, fizyki kwantowej i fizyki statystycznej — na skale kosmologiczne i na wszechświat jako całość. Zadowalający model kosmologiczny powinien być dostatecznie bogaty, aby umożliwić ustalenie podstawowych relacji obserwacyjnych i uwzględnienie różnych uderzających cech Wszechświata, takich jak istnienie struktur, takich jak gwiazdy i galaktyki, jako konsekwencji leżącej u podstaw dynamiki.
Model Standardowy opisuje Wszechświat jako rozpoczynający się od bardzo wysokiej temperatury w wczesnym momencie („wielkiego wybuchu”), a następnie rozszerzający się, chłodzący i rozwijający się struktury, takie jak gwiazdy i galaktyki. W największych skalach geometrię czasoprzestrzeni wszechświata reprezentują modele ogólnej teorii względności rozszerzającego się wszechświata. Zakłada się, że wczesny Wszechświat zaczyna się od materii i promieniowania w lokalnej równowadze termicznej, przy czym energia i ciśnienie zdominowane są przez fotony. W miarę rozszerzania się wszechświata różne typy cząstek wychodzą ze stanu równowagi i „zamarzają”, pozostawiając dającą się zauważyć sygnaturę wcześniejszych etapów ewolucji. Struktury wielkoskalowe we Wszechświecie, takie jak galaktyki i gromady galaktyk, powstają później poprzez grawitacyjne zlepianie się z początkowych „zarodzi".