Linha do tempo das teorias cosmológicas - Timeline of cosmological theories

Esta linha do tempo de teorias e descobertas cosmológicas é um registro cronológico do desenvolvimento da compreensão da humanidade do cosmos ao longo dos últimos dois milênios. As idéias cosmológicas modernas seguem o desenvolvimento da disciplina científica da cosmologia física .

Pré-1900

c. Século 16 AC - A cosmologia mesopotâmica tem uma Terra plana e circular encerrada em um oceano cósmico .
c. Século 15-11 aC - O Rigveda do Hinduísmo tem alguns hinos cosmológicos, particularmente no último livro 10 , notavelmente o Nasadiya Sukta que descreve a origem do universo , originado do monístico Hiranyagarbha ou "Ovo de Ouro". A matéria primordial permanece manifesta por 311,04 trilhões de anos e não manifesta por igual duração. O universo permanece manifesto por 4,32 bilhões de anos e não manifesto por igual duração. Inúmeros universos existem simultaneamente. Esses ciclos duraram e durarão para sempre, movidos por desejos.
Século 6 AEC - O mapa mundial da Babilônia mostra a Terra cercada pelo oceano cósmico, com sete ilhas dispostas ao redor de forma a formar uma estrela de sete pontas. A cosmologia bíblica contemporânea reflete a mesma visão de uma Terra plana e circular nadando sobre a água e coberta pela sólida abóbada do firmamento ao qual estão fixadas as estrelas.
Séculos 6 a 4 AEC - os filósofos gregos, já em Anaximandro , introduziram a ideia de universos múltiplos ou mesmo infinitos. Demócrito detalhou ainda que esses mundos variavam em distância, tamanho; a presença, número e tamanho de seus sóis e luas; e que estão sujeitos a colisões destrutivas. Também durante este período, os gregos estabeleceram que a Terra é esférica, em vez de plana.
Século 4 aC - Aristóteles propõe um universo centrado na Terra em que a Terra é estacionária e o cosmos (ou universo) é finito em extensão, mas infinito no tempo. No entanto, outros como Filolau e Hicetas rejeitaram o geocentrismo. Platão parece ter argumentado que o universo teve um começo, mas Aristóteles e outros interpretaram suas palavras de maneira diferente.
Século IV AC - De Mundo - Cinco elementos, situados em esferas em cinco regiões, sendo o menor em cada caso rodeado pelo maior - a saber, terra rodeada de água, água pelo ar, ar pelo fogo e fogo pelo éter - compõem todo o Universo.
Século 3 a.C. - Aristarco de Samos propõe um universo centrado no Sol
Século 3 AC - Arquimedes em seu ensaio The Sand Reckoner , estima que o diâmetro do cosmos é o equivalente em estádios do que chamamos de dois anos-luz
Século 2 aC - Seleuco de Selêucia elabora sobre o universo heliocêntrico de Aristarco, usando o fenômeno das marés para explicar o heliocentrismo
Século 2 dC-século V dC- A cosmologia Jain considera o loka, ou universo , como uma entidade não criada, existindo desde o infinito, a forma do universo semelhante a um homem em pé com as pernas abertas e o braço apoiado na cintura. Este Universo, de acordo com o Jainismo , é largo na parte superior, estreito no meio e mais uma vez se torna largo na parte inferior.
c. Século II aC – Século III dC - Na cosmologia hindu , os Manusmriti (1,67–80) e os Puranas descrevem o tempo como cíclico, com um novo universo (planetas e vida) criado por Brahma a cada 8,64 bilhões de anos. O universo é criado, mantido e destruído dentro de um período kalpa (dia de Brahma ) com duração de 4,32 bilhões de anos, e é seguido por um período pralaya (noite) de dissolução parcial de igual duração. Em alguns Puranas (por exemplo, Bhagavata Purana ), um ciclo de tempo maior é descrito onde a matéria ( mahat-tattva ou útero universal ) é criada a partir da matéria primal ( prakriti ) e da matéria raiz ( pradhana ) a cada 622,08 trilhões de anos, da qual Brahma nasce . Os elementos do universo são criados, usados por Brahma e totalmente dissolvidos em um período de maha-kalpa (vida de Brahma ; 100 de seus anos de 360 dias) com duração de 311,04 trilhões de anos contendo 36.000 kalpas (dias) e pralayas (noites) , e é seguido por um período maha-pralaya de dissolução completa de igual duração. Os textos também falam de inúmeros mundos ou universos.
Século 2 DC - Ptolomeu propõe um universo centrado na Terra, com o Sol, a Lua e os planetas visíveis girando em torno da Terra
Século 5 (ou anterior) - Antigos textos budistas falam de "centenas de milhares de bilhões, incontáveis, incontáveis, ilimitados, incomparavelmente, incalculavelmente, indizivelmente, inconcebivelmente, incomensuravelmente, inexplicavelmente muitos mundos" a leste, e "mundos infinitos nos dez instruções".
Séculos 5 a 11 - Vários astrônomos propõem um universo centrado no Sol, incluindo Aryabhata , Albumasar e Al-Sijzi
Século 6 - João Filopono propõe um universo que é finito no tempo e argumenta contra a noção grega antiga de um universo infinito
Século 7 - O Alcorão diz no Capítulo 21: Versículo 30 - "Aqueles que descreram não consideraram que os céus e a terra eram uma entidade unida, e Nós os separamos ..."
Séculos 9 a 12 - Al-Kindi (Alkindus), Saadia Gaon (Saadia ben Joseph) e Al-Ghazali (Algazel) apoiam um universo que tem um passado finito e desenvolvem dois argumentos lógicos contra a noção de um passado infinito, um dos quais é posteriormente adotado por Immanuel Kant
964 - Abd al-Rahman al-Sufi (Azophi), um astrônomo persa , faz as primeiras observações registradas da Galáxia de Andrômeda e da Grande Nuvem de Magalhães , as primeiras galáxias além da Via Láctea a serem observadas da Terra, em seu Livro de Estrelas fixas
Século 12 - Fakhr al-Din al-Razi discute a cosmologia islâmica , rejeita a ideia de Aristóteles de um universo centrado na Terra e, no contexto de seu comentário sobre o verso do Alcorão , "Todos os louvores pertencem a Deus, Senhor dos Mundos , "propõe que o universo tem mais de" mil milhares de mundos além deste mundo, de modo que cada um desses mundos seja maior e mais massivo do que este mundo, além de ter a semelhança do que este mundo tem. " Ele argumentou que existe um espaço exterior infinito além do mundo conhecido e que poderia haver um número infinito de universos.
Século 13 - Nasir al-Din al-Tusi fornece a primeira evidência empírica para a rotação da Terra sobre seu eixo
Século 15 - Ali Qushji fornece evidências empíricas para a rotação da Terra em seu eixo e rejeita as teorias estacionárias da Terra de Aristóteles e Ptolomeu
Séculos 15 a 16 - Nilakantha Somayaji e Tycho Brahe propõem um universo no qual os planetas orbitam o Sol e o Sol orbita a Terra, conhecido como sistema Tychônico
1543 - Nicolaus Copernicus publica seu universo heliocêntrico em seu De revolutionibus orbium coelestium
1576 - Thomas Digges modifica o sistema copernicano removendo sua borda externa e substituindo a borda por um espaço ilimitado preenchido com estrelas
1584 - Giordano Bruno propõe uma cosmologia não hierárquica, onde o Sistema Solar Copernicano não é o centro do universo, mas sim um sistema estelar relativamente insignificante , entre uma infinidade de outros.
1610 - Johannes Kepler usa o céu escuro da noite para defender um universo finito
1687 - As leis de Sir Isaac Newton descrevem o movimento em grande escala em todo o universo
1720 - Edmund Halley apresenta uma forma inicial do paradoxo de Olbers
1729 - James Bradley descobre a aberração da luz , devido ao movimento da Terra em torno do Sol.
1744 - Jean-Philippe de Cheseaux apresenta uma forma inicial do paradoxo de Olbers
1755 - Immanuel Kant afirma que as nebulosas são realmente galáxias separadas, independentes e fora da Galáxia da Via Láctea ; ele os chama de universos - ilhas .
1785 - William Herschel propõe a teoria de que nosso Sol está no centro da galáxia ou próximo a ele .
1791 - Erasmus Darwin faz a primeira descrição de um universo cíclico em expansão e contração em seu poema The Economy of Vegetation
1826 - Heinrich Wilhelm Olbers apresenta o paradoxo de Olbers
1837 - Após mais de 100 anos de tentativas malsucedidas, Friedrich Bessel , Thomas Henderson e Otto Struve medem a paralaxe de algumas estrelas próximas; esta é a primeira medição de qualquer distância fora do Sistema Solar.
1848 - Edgar Allan Poe oferece a primeira solução correta para o paradoxo de Olbers em Eureka: A Prose Poem , um ensaio que também sugere a expansão e o colapso do universo
1860 - William Huggins desenvolve espectroscopia astronômica ; ele mostra que a nebulosa de Orion é composta principalmente de gás, enquanto a nebulosa de Andrômeda (mais tarde chamada de Galáxia de Andrômeda ) é provavelmente dominada por estrelas.

1900-1949

1905 - Albert Einstein publica a Teoria da Relatividade Especial , postulando que espaço e tempo não são contínuos separados
1912 - Henrietta Leavitt descobre a lei de luminosidade do período para estrelas variáveis Cefeidas , que se torna um passo crucial na medição de distâncias a outras galáxias.
1915 - Albert Einstein publica a Teoria Geral da Relatividade , mostrando que uma densidade de energia distorce o espaço-tempo
1917 - Willem de Sitter deriva uma cosmologia estática isotrópica com uma constante cosmológica , bem como uma cosmologia vazia em expansão com uma constante cosmológica, denominada universo de Sitter
1920 - O Debate Shapley-Curtis , sobre as distâncias às nebulosas espirais, ocorre no Smithsonian
1921 - O National Research Council (NRC) publicou a transcrição oficial do Debate Shapley-Curtis
1922 - Vesto Slipher resume suas descobertas sobre os desvios para o vermelho sistemáticos das nebulosas espirais
1922 - Alexander Friedmann encontra uma solução para as equações de campo de Einstein que sugere uma expansão geral do espaço
1923 - Edwin Hubble mede distâncias até algumas nebulosas espirais próximas (galáxias), a Galáxia de Andrômeda (M31), a Galáxia do Triângulo (M33) e a NGC 6822 . As distâncias os colocam muito fora de nossa Via Láctea e indicam que galáxias mais fracas estão muito mais distantes, e o universo é composto de muitos milhares de galáxias.
1927 - Georges Lemaître discute o evento de criação de um universo em expansão governado pelas equações de campo de Einstein. A partir de suas soluções para as equações de Einstein, ele prevê a relação distância-redshift.
1928 - Howard P. Robertson menciona brevemente que as medições de redshift de Vesto Slipher combinadas com medições de brilho das mesmas galáxias indicam uma relação redshift-distance
1929 - Edwin Hubble demonstra a relação linear redshift-distance e, assim, mostra a expansão do universo
1933 - Edward Milne nomeia e formaliza o princípio cosmológico
1933 - Fritz Zwicky mostra que o aglomerado de galáxias Coma contém grandes quantidades de matéria escura. Esse resultado está de acordo com as medições modernas, mas geralmente é ignorado até a década de 1970.
1934 - Georges Lemaître interpreta a constante cosmológica como devida a uma energia do vácuo com uma equação de estado fluida incomum e perfeita
1938 - Paul Dirac sugere a hipótese dos grandes números , de que a constante gravitacional pode ser pequena porque está diminuindo lentamente com o tempo
1948 - Ralph Alpher , Hans Bethe ( "in absentia" ) e George Gamow examinam a síntese de elementos em um universo em rápida expansão e resfriamento, e sugerem que os elementos foram produzidos por captura rápida de nêutrons
1948 - Hermann Bondi , Thomas Gold e Fred Hoyle propõem cosmologias de estado estacionário baseadas no princípio cosmológico perfeito
1948 - George Gamow prevê a existência da radiação cósmica de fundo em micro-ondas , considerando o comportamento da radiação primordial em um universo em expansão

1950–1999

1950 - Fred Hoyle cunhou o termo "Big Bang", dizendo que não era irônico; era apenas uma imagem impressionante para destacar a diferença entre aquele modelo e o do estado estacionário.
1961 - Robert Dicke argumenta que a vida baseada no carbono só pode surgir quando a força gravitacional é pequena, porque é quando existem estrelas em chamas; primeiro uso do princípio antrópico fraco
1963 - Maarten Schmidt descobre o primeiro quasar ; isso logo fornece uma sonda do universo de volta a redshifts substanciais.
1965 - Hannes Alfvén propõe o agora descontado conceito de ambiplasma para explicar a assimetria bárion e apóia a ideia de um universo infinito.
1965 - Martin Rees e Dennis Sciama analisam dados de contagem de fonte de quasar e descobrem que a densidade do quasar aumenta com o redshift.
1965 - Arno Penzias e Robert Wilson , astrônomos da Bell Labs descobrem a radiação de fundo em micro-ondas de 2,7 K , que lhes rendeu o Prêmio Nobel de Física de 1978 . Robert Dicke , James Peebles , Peter Roll e David Todd Wilkinson o interpretam como uma relíquia do big bang.
1966 - Stephen Hawking e George Ellis mostram que qualquer cosmologia relativística geral plausível é singular
1966 - James Peebles mostra que o Big Bang quente prevê a abundância correta de hélio
1967 - Andrei Sakharov apresenta os requisitos para a bariogênese , uma assimetria bárion - antibárion no universo
1967 - John Bahcall , Wal Sargent e Maarten Schmidt medem a divisão da estrutura fina das linhas espectrais em 3C191 e, assim, mostram que a constante da estrutura fina não varia significativamente com o tempo
1967 - Robert Wagner , William Fowler e Fred Hoyle mostram que o Big Bang quente prevê as abundâncias corretas de deutério e lítio
1968 - Brandon Carter especula que talvez as constantes fundamentais da natureza devam estar dentro de um intervalo restrito para permitir o surgimento da vida; primeiro uso do princípio antrópico forte
1969 - Charles Misner apresenta formalmente o problema do horizonte do Big Bang
1969 - Robert Dicke apresenta formalmente o problema de planura do Big Bang
1970 - Vera Rubin e Kent Ford medem as curvas de rotação da galáxia espiral em raios grandes, mostrando evidências de quantidades substanciais de matéria escura .
1973 - Edward Tryon propõe que o universo pode ser uma flutuação de vácuo mecânica quântica em grande escala, onde a massa-energia positiva é equilibrada pela energia potencial gravitacional negativa
1976 - Alex Shlyakhter usa proporções de samário do reator de fissão nuclear natural pré-histórico de Oklo no Gabão para mostrar que algumas leis da física permaneceram inalteradas por mais de dois bilhões de anos
1977 - Gary Steigman , David Schramm e James Gunn examinam a relação entre a abundância do hélio primordial e o número de neutrinos e afirmam que podem existir no máximo cinco famílias de leptões .
1980 - Alan Guth e Alexei Starobinsky propõem independentemente o universo inflacionário do Big Bang como uma possível solução para os problemas de horizonte e planura.
1981 - Viatcheslav Mukhanov e G. Chibisov propõem que as flutuações quânticas podem levar a uma estrutura em grande escala em um universo inflacionário .
1982 - A primeira pesquisa de desvio para o vermelho da galáxia CfA é concluída.
1982 - Vários grupos incluindo James Peebles , J. Richard Bond e George Blumenthal propõem que o universo é dominado por matéria escura fria .
1983–1987 - As primeiras grandes simulações de computador da formação da estrutura cósmica são executadas por Davis, Efstathiou, Frenk e White. Os resultados mostram que a matéria escura fria produz uma correspondência razoável com as observações, mas a matéria escura quente não.
1988 - A Grande Muralha do CfA2 é descoberta na pesquisa do redshift do CfA2.
1988 - Medições de fluxos em grande escala de galáxias fornecem evidências para o Grande Atrator .
1990 - Os resultados preliminares da NASA 's COBE confirmar a missão da radiação cósmica de fundo tem um corpo negro espectro para um surpreendente uma parte em 10 ⁵ precisão, eliminando assim a possibilidade de um modelo de luz estelar integrado proposto para o fundo por entusiastas de estado estacionário.
1992 - Outras medições do COBE descobrem a anisotropia muito pequena da radiação cósmica de fundo , fornecendo uma "imagem infantil" das sementes da estrutura em grande escala quando o universo tinha cerca de 1/1100 de seu tamanho atual e 380.000 anos de idade.
1996 - O primeiro Hubble Deep Field é lançado, fornecendo uma visão clara de galáxias muito distantes quando o universo tinha cerca de um terço de sua idade atual.
1998 - A evidência controversa para a constante de estrutura fina variando ao longo do tempo de vida do universo é publicada pela primeira vez.
1998 - O Supernova Cosmology Project e High-Z Supernova Search Team descobrem a aceleração cósmica com base nas distâncias das supernovas Tipo Ia , fornecendo a primeira evidência direta de uma constante cosmológica diferente de zero .
1999 - Medições da radiação cósmica de fundo de micro-ondas com resolução mais fina do que COBE, (mais notavelmente pelo experimento BOOMERanG ver Mauskopf et al., 1999, Melchiorri et al., 1999, de Bernardis et al. 2000) fornecem evidências para oscilações (o primeiro pico acústico) no espectro angular de anisotropia , como esperado no modelo padrão de formação de estrutura cosmológica. A posição angular deste pico indica que a geometria do universo é quase plana.

Desde 2000

2001 - O 2dF Galaxy Redshift Survey (2dF) por uma equipe australiana / britânica deu fortes evidências de que a densidade da matéria está perto de 25% da densidade crítica. Junto com os resultados do CMB para um universo plano, isso fornece evidências independentes para uma constante cosmológica ou energia escura semelhante .
2002 - O Cosmic Background Imager (CBI) no Chile obteve imagens da radiação cósmica de fundo em micro-ondas com a maior resolução angular de 4 minutos de arco. Ele também obteve o espectro de anisotropia em alta resolução não coberto antes até l ~ 3000. Ele encontrou um ligeiro excesso de potência em alta resolução (l> 2500) ainda não completamente explicado, o chamado "excesso de CBI".
2003 - Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) da NASA obteve imagens detalhadas de céu inteiro da radiação cósmica de fundo em microondas. As imagens podem ser interpretadas para indicar que o universo tem 13,7 bilhões de anos (com erro de um por cento) e são muito consistentes com o modelo Lambda-CDM e as flutuações de densidade previstas pela inflação .
2003 - A Grande Muralha de Sloan é descoberta.
2004 - O interferômetro de escala angular de graus (DASI) obteve pela primeira vez o espectro de polarização do modo E da radiação cósmica de fundo em micro-ondas.
2005 - O Sloan Digital Sky Survey (SDSS) e os levantamentos de redshift 2dF detectaram o recurso de oscilação acústica bariônica na distribuição da galáxia, uma predição chave dos modelos de matéria escura fria .
2006 - São divulgados os resultados do WMAP de três anos , confirmando a análise anterior, corrigindo vários pontos e incluindo dados de polarização .
2009–2013 - Planck , um observatório espacial operado pela Agência Espacial Europeia (ESA), mapeou as anisotropias da radiação cósmica de fundo em microondas , com sensibilidade aumentada e resolução angular pequena.
2006–2011 - Medições aprimoradas de WMAP , novos levantamentos de supernova ESSENCE e SNLS e oscilações acústicas bariônicas de SDSS e WiggleZ continuam consistentes com o modelo Lambda-CDM padrão .
2014 - Astrofísicos da colaboração BICEP2 anunciam a detecção de ondas gravitacionais inflacionárias no espectro de potência do modo B , que se confirmadas, forneceriam evidências experimentais claras para a teoria da inflação . No entanto, em junho diminuiu a confiança em confirmar que os resultados da inflação cósmica foram relatados.
2016 - LIGO Scientific Collaboration e Virgo Collaboration anunciam que as ondas gravitacionais foram detectadas diretamente por dois detectores LIGO . A forma de onda correspondeu à previsão da relatividade geral para uma onda gravitacional que emana da espiral interna e fusão de um par de buracos negros de cerca de 36 e 29 massas solares e o subsequente "ringdown" do único buraco negro resultante. A segunda detecção verificou que GW150914 não é um acaso, portanto, abre um novo ramo da astrofísica, astronomia de ondas gravitacionais .
2019 - A Event Horizon Telescope Collaboration publica a imagem do buraco negro no centro da Galáxia M87 . Esta é a primeira vez astrônomos já capturou uma imagem de um buraco negro , que mais uma vez prova a existência de buracos negros e, portanto, ajuda a verificar Einstein 's teoria geral da relatividade . Isso foi feito utilizando interferometria de linha de base muito longa .
2020 - O físico Lucas Lombriser, da Universidade de Genebra, apresenta uma forma possível de reconciliar as duas determinações significativamente diferentes da constante de Hubble ao propor a noção de uma vasta "bolha" circundante , com 250 milhões de anos-luz de diâmetro, que é metade da densidade de o resto do universo.
2020 - Cientistas publicam um estudo que sugere que o Universo não está mais se expandindo na mesma taxa em todas as direções e que, portanto, a hipótese de isotropia amplamente aceita pode estar errada. Embora estudos anteriores já tenham sugerido isso, o estudo é o primeiro a examinar aglomerados de galáxias em raios-X e, de acordo com Norbert Schartel, tem um significado muito maior. O estudo encontrou um comportamento direcional consistente e forte de desvios - que foram descritos anteriormente para indicar uma "crise de cosmologia" por outros - do parâmetro de normalização A, ou a constante de Hubble H0 . Além das implicações cosmológicas potenciais , mostra que estudos que assumem isotropia perfeita nas propriedades dos aglomerados de galáxias e suas relações de escala podem produzir resultados fortemente enviesados.
2020 - Relatório de cientistas verificando medições de 2011-2014 via ULAS J1120 + 0641 do que parece ser uma variação espacial em quatro medições da constante de estrutura fina , uma constante física básica usada para medir o eletromagnetismo entre partículas carregadas, o que indica que pode haver direcionalidade com constantes naturais variáveis no Universo que teria implicações para as teorias sobre o surgimento da habitabilidade do Universo e estaria em desacordo com a teoria amplamente aceita de leis naturais constantes e o modelo padrão de cosmologia que é baseado em um Universo isotrópico .

Veja também

Cosmologia física

Sistemas de crenças

Outras

Cosmology @ Home

Referências

Bibliografia

Bunch, Bryan e Alexander Hellemans, A História da Ciência e Tecnologia: Um Guia do Navegador para as Grandes Descobertas, Invenções e as Pessoas que as Fizeram desde o Amanhecer dos Tempos até os dias de hoje . ISBN 0-618-22123-9
P. de Bernardis et al., Astro-ph / 0004404, Nature 404 (2000) 955–959.
Horowitz, Wayne (1998). Geografia cósmica da Mesopotâmia . Eisenbrauns . ISBN 978-0-931464-99-7.
P. Mauskopf et al., Astro-ph / 9911444, Astrophys. J. 536 (2000) L59 – L62.
A. Melchiorri et al., Astro-ph / 9911445, Astrophys. J. 536 (2000) L63 – L66.
A. Readhead et al., Polarization comments with the Cosmic Background Imager, Science 306 (2004), 836-844.

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