世界の性質についての一般的な推測は、ギリシャのソクラテス以前の哲学者と同じくらい古いものですが、真に科学的宇宙論は、自然の基本法則についての知識があるまで定式化することはできませんでした。 アイザック-ニュートンの普遍的な逆二乗法則重力の発見は、そのような努力のための最初の深刻な機会を与えた。 重力は魅力的であるため、即時の問題は、宇宙がなぜそれ自体で崩壊しなかったのかを説明することでした。, 惑星の動きは太陽系でこれが起こるのを止めましたが、”固定された星”はどうでしょうか？ 最初に示唆された答えは、無限の範囲の宇宙では、星によって均一に移入され、異なる方向の引力が互いに相殺され、平衡を与えるということでした。
しかし、無限の宇宙のアイデアには問題がありました。 すべての視線は、星の表面のどこかで終わらなければならないでしょう。 1823年、ヴィルヘルム-オルバースは、これは夜空がどこにでも均一に明るいことを意味すると指摘した。, このパラドックスの現代的な解決は、有限の光速と宇宙の有限の年齢が一緒になるという事実に依存しています有限の数の星だけが実際に私たちに見えるということを意味します。
重要な発見は、サー*ウィリアム*ハーシェルによって十八世紀の終わりに行われました。 彼は、天の川として知られている光のバンドは、実際には太陽系がほんのわずかなコンポーネントである広大な銀河を構成する多数の星で構成されていることを発見しました。 イマヌエル-カント（1724年-1804年）を含む初期の投機家は、これが当てはまるかもしれないと提案していた。, 彼らはまた、星雲と呼ばれる明るいパッチは、天の川に似ていますが、それから遠く離れた他の”島の宇宙”である可能性があることを示唆しました。 問題は最終的に二十世紀まで解決されませんでしたが、アイデアは、以前に想定されていたよりもはるかに広大であるかもしれない現実を作成した空気
近くの星までの距離は、視差、地球がその軌道の周りを移動するにつれて見かけの天の位置のわずかなシフトによって測定することができます。, その範囲を超えて、距離を推定することは、標準的なろうそく、観測された調光がその距離の尺度を与える既知の強度の光源を確立することに依存す ケフェイド変数と呼ばれる定期的に変動する明るさの星は、それらの固有の明るさがそれらの変化の周期と厳密に相関していることが知られているため、この尺度を提供する。 1924年、エドウィン-ハッブルはこの方法を用いて、アンドロメダ星雲が天の川から約二百万光年離れていることが知られている遠い銀河であることを確立した。,
ハッブルはその後、彼の最大の発見を行うために行きました。 遠くの銀河からの光は、地上光源からの同じ光と比較して赤くなることがわかっています。 これは景気後退運動の影響によるものと解釈され，誘発される赤みの程度は景気後退の速度と相関している。 この効果（ドップラーシフト）は、車両の動きによる救急車のサイレンの周波数の変化に似ています。 ハッブルは、銀河が後退している速度がその距離に比例することを発見しました。, これは、空間そのものの拡大による効果として解釈されました。 風船が膨らむにつれて風船の表面の斑点が互いに離れて移動するのと同じように、宇宙が拡大するにつれて、それはそれと一緒に銀河を運びます。 ハッブルによる膨張する宇宙の発見は、宇宙論の発展に大きな影響を与えた。
相対論的宇宙論
ニュートンは、絶対時間の流れの中で物質原子の動きが起こった容器として空間を見なしました。, アルバート-アインシュタインの一般相対性理論の発見は、この絵を完全に変えました。
1908年にアインシュタインは、彼が彼の最も幸せな考えとみなしたものを持っていた。 彼は自由に落下するならば、彼は重力に完全に気づかないだろうと気づいた。 この一見かなり重要ではない観察は、一般相対性理論の根源にある等価性の原則を認識するように彼を導いた。, 慣性質量（運動状態を変化させることに対する身体の抵抗を測定する）と重力質量（重力場と身体の相互作用の強さを測定する）です。 彼らの概念的な区別にもかかわらず、これら二つの尺度は常に数値的に同一である。 定量的には、慣性質量と重力質量は同等です。 これは、すべての天体が重力場で同じように動くことを意味します。, 質量を倍増させることは、運動の変化に対する慣性抵抗を倍増させるが、それはまた、変化に影響を与える重力を倍増させる。 結果として、結果として生じる動きは同じである。 この普遍的な振る舞いは、個々の物体に対する重力の影響は、空間そのものの性質の一般的な結果として、またはより正確には、アインシュタインの初期の特殊相対性理論の時空の密接な相互関連、すなわち四次元の時空の性質を考慮に入れて解釈することができることを意味する。, ニュートンによって非常に明確に保持された空間、時間、および物質の概念は、単一のパッケージ契約でアインシュタインによって統一されました。 彼は重力物理学を幾何学に変えました。 物質は時空をカーブし、時空の曲率は物質の経路に影響を与える。 スペースと物質のない時間はありません、ポイントアウグスティヌスは十五世紀前に実現してい
アインシュタインは、彼のアイデアに定量的表現を与える方程式を発見するために働くように設定しました。 捜索は長かったが、1915年に彼は彼らに当たった。, すぐに彼は、すでに観測されていたが、ニュートンの説明に反していた惑星水星の挙動における小さな偏差を予測したことを示すことができました。 その後、1919年に皆既日食の観測により、太陽による星明かりの曲がりに関する別の予測が確認されました。 一晩アインシュタインは、国民の想像力の象徴的な科学的ヒーローになりました。
この空間、時間、物質を単一の理論に統合することは、宇宙全体の真の科学的な説明を構築する機会を与えました。 しかし、問題があるようでした。, 当時、物理学者はまだ宇宙論的理論は静的な画像をもたらすべきであると信じていました。 物理学は、時間性と展開プロセスの真の意義を認識する科学の最後のものであるべきでした。 地質学者は十八世紀の終わりにそこに着いていた、と半ば十九世紀によって生物学者は、1859年にチャールズ-ダーウィンの種の起源の出版と、それに従って 二十世紀初頭には、物理学者はまだ永遠に変化のない宇宙のアリストテレスの概念を開催しました。 アインシュタイ, その結果、彼は1918年に彼の宇宙論的提案を発表したとき、彼は余分な項（宇宙定数）を追加し、方程式をいじりました。 それは一種の反重力、長距離にわたって慣習的な重力の引力を相殺するように設計されている反発力を表した。
アインシュタインは後にこの追加を彼の人生の最大の失態と呼んだ。, 彼は膨張する宇宙を予測するチャンスを逃していた、彼の修正されていない方程式は、後でハッブルによって観察された挙動に対応する解（ロシアの気象学者アレクサンダー-フリードマンとベルギーの司祭ジョルジュ-ルメートルによって発見された）を持っていた。 さらに、彼の提案した静的解は、不安定であり、乱れの下で崩壊していたため、実際には機能しませんでした。
ビッグバン宇宙論
銀河が現在離れて移動している場合、過去には、彼らは一緒に近いされている必要があります。, これは、今日私たちが観測する宇宙は、非常に凝縮してエネルギーの高い物質の原始状態であるビッグバンから現れたように見えるという結論につな 現在の見積もりでは、この出現は137億年前にさかのぼります。
文字通り、ビッグバンそのものは無限の密度とエネルギーの瞬間であり、従来の科学の分析力を超えた特異点です。 （ビッグバンに近い非常に初期の宇宙についてのいくつかの非常に投機的なアイデアは、以下で議論されます。,）一部の宗教的な人々（教皇ピウスXIIを含む）は、ビッグバンを”創造の瞬間”として話す誘惑に屈しましたが、これは明らかに神学的な間違いでした。 ユダヤ-キリスト教-イスラームの創造の教義は、存在論的起源に関係している（なぜ何もないのではなく何かがあるのか？時間的起源ではなく（それはどのようにして始まったのですか？). 神は、神が137億年前だったのと同じくらい、今日の創造主です。 ビッグバン宇宙論は科学的には非常に興味深いが、神学的には批判的に重要ではない。,
それにもかかわらず、三人の宇宙学者、ヘルマン-ボンダイ、フレッド-ホイル、トーマス-ゴールドは、ビッグバン宇宙論が宗教を好むかもしれないことを恐れていたので、1960年代に彼らは代替の定常状態理論、永遠の宇宙の絵は常にほぼ同じを提案した。 このアリストテレスのアイデアへの回帰は、観測するには小さすぎるが、すでに存在する銀河の動きによって残されたギャップを埋めるのに十分な時間の経過とともに起こっている、物質の連続的な創造の仮定によって銀河の後退と調和した。, さらなる観測結果は、このアイデアを破棄しています。
宇宙が膨張するにつれて、それは冷えます。 それがマイクロ秒古い時までに、その温度はすでに起こっている宇宙プロセスが科学者がその性質を信頼できる理解を持つのに十分に低いエネル 初期の宇宙はほとんど一様で構造がなく、考慮すべき非常に単純な物理システムであったという事実によって、議論はさらに単純化されている。,
それが約三分古い頃には、宇宙は核の相互作用が宇宙スケールで停止する程度に冷却されていました。 その結果、世界の総核構造は、それがまだ今日であるもの、四分の三の水素と四分の一のヘリウムで固定されました。 宇宙が半分百万年前だった時までに、さらなる冷却は、放射線が形成しようとした原子を分解するのに十分なエネルギーがなくなった点にそれを連 その後、物質と放射線は分離され、後者は宇宙の膨張が続くにつれてさらに冷却するために単に残されました。, 今日、この放射線は非常に寒く、絶対零度を超えています。 1964年にアルノ-ペンジアスとロバート-ウィルソンによって初めて観測された。 宇宙背景放射として知られている、それはそれが半百万歳だったときに宇宙がどのようなものだったかを教えて、ビッグバン時代から残された化石 私たちが学ぶことの一つは、宇宙はその後、非常に均一であり、平均密度についてのゆらぎは一万の一部以下になるということです。, この背景放射は、ビッグバン宇宙論のために可能であった自然な方法でその特性を説明することができなかった定常状態の理論に支払われました。
重力は、小さなゆらぎを高める長期的な効果を持っています。 ここよりももう少し多くの問題は、そこよりももう少し魅力を生み出し、それによって宇宙が最終的に銀河や星でゴツゴツになった雪崩効果を引き起こしました。 一億年の宇宙時代までに、このプロセスは本格的になりました。 星が凝縮するにつれて、それらは加熱され、核反応は局所的なスケールで再び始まりました。, 当初、星は水素をヘリウムに変換して燃える。 恒星の発達の後の段階では、炭素や酸素などのより重い元素がさらなる核プロセスによって形成される。 星の中では、この配列は核種の中で最も安定な鉄を超えることはできません。 しかし、彼らの人生の終わりに、いくつかの星は超新星として爆発し、彼らが作り出した元素を環境に散乱させるだけでなく、爆発プロセスそのもので、鉄を超えて欠けている元素を生成します。 このようにして九十から二の化学元素は、最終的に利用可能になりました。, 二十世紀の天体物理学の偉大な勝利の一つは、元素合成の繊細なプロセスの詳細を解明しました。 第二世代の星や惑星が形成されたとき、生命の発達を可能にするのに十分な化学的環境がありました。 このように始まった最も顕著な動向が宇宙の歴史を知ります。 自己意識の最終的な夜明けによって宇宙はそれ自身に気づくようになった。,
人類原理
科学者たちが宇宙史の進化プロセスを理解するようになったとき、炭素ベースの生命の発展の可能性は、実際に宇宙で働く自然の法則の詳細に批判的に依存していることに気づき始めました。 この結論を指す洞察のコレクションは、人間の原則の名前が与えられていますが、炭素の原則は、それが関与しているホモ-サピエンスの特異性ではなく、生命の一般性であるため、より良い選択であったでしょう。, 多くの例は、これらの人為的な”細かいチューニング”を与えられています。”
一つは、生命に必要な要素が形成されている恒星のプロセスによって提供されます。 すべての生体内の炭素のすべての原子は、かつて星の中にあり、その炭素が作られたプロセスは、核物理学の定量的な詳細に決定的に依存します。 三ヘリウム原子核の持っていることが炭素となっています。 二つのヘリウムが最初に融合してベリリウムを形成し、次に第三のヘリウムが加えられて炭素を作るという二段階のプロセスが期待される。, しかし、ベリリウムは非常に不安定であり、これにより第二段階が問題になるため、問題がある。 実際には、正確に正しいエネルギーで発生する実質的な強化効果（共鳴）があることが判明したためにのみ可能です。 もし核力が実際のものと異なっていたら、この共鳴は間違った場所にあり、炭素はまったく存在しないでしょう。 ホイルがこの驚くべき偶然を発見したとき、彼はそれがちょうど幸せな事故であることができないと感じましたが、その背後にあるいくつかの知性
例を乗算することができます。, 地球上の生命を発展させることは、その星が長寿命で信頼できるエネルギー源を提供することに依存します。 星は重力がそれを可能にするようなものであるため、私たちの宇宙でこのように燃えます。 最も厳密な人為的微調整は、アインシュタインの宇宙定数に関連しています。 現代の考えをもとにして、復活したことが、強度は極めて弱い防止のための宇宙から崩壊または吹いています。 多くの宇宙学者は、力（通常はダークエネルギーと呼ばれる）が実際に存在すると信じていますが、その自然価値とみなすレベルの10-120に過ぎません。, この小さな数よりも大きなものは、生命の進化、または複雑な宇宙構造をかなり不可能にしたでしょう。
これらの科学的洞察は議論の余地がありませんが、それらのより深く、メタ科学的意義があると考えられるものは非常に議論されています。 これらの人為的な偶然を単に幸せな事故として扱う準備ができている人はほとんどいないので、二つの対照的な説明的な提案が広く行われてい, 一つは、宇宙を神の創造物と見なし、その細かく調整された特異性を、それが実りある歴史を持つことができるはずであるという創造主の意志の表 もう一つは多元宇宙のアプローチであり、この特定の宇宙は、互いに分離し、それぞれが独自の自然法則や状況を持っている、異なる既存の世界の広大なポートフォリオのただ一つのメンバーであると仮定します。 私たちの宇宙は、偶然にも炭素ベースの生命の開発が可能であるこの巨大な宇宙配列の中のものです。, ある程度は多元的思考を奨励するかもしれない非常に投機的な科学的アイデアがあるが（下記参照）、多元的アプローチの観察不可能な驚異的なprodigalityは、それが有神論の脅威を打ち消す上で説明的な仕事の一つだけを行うように見えるかなりの浪費の形而上学的な提案に見える。
非常に初期の宇宙
より近い科学者がビッグバンに押し付けようとすると、より極端な政権が関与し、したがって、より投機的な彼らの考,
多くの人は、宇宙が約10-36秒古いとき、宇宙の沸騰の一種が起こり、インフレーションと呼ばれ、宇宙を非常に大きく、巨大な速さで拡大したと信じてい このアイデアは、いくつかの理論的な議論によって支持されるだけでなく、宇宙についてのいくつかの重要な事実を説明する能力によって信頼性を, 一つは宇宙の等方性である：背景放射は、空がビッグバンに戻って単純な外挿で、互いに因果関係の接触にされていなかったであろう多くの領域を含んでいるという事実にもかかわらず、すべての方向で事実上同じように見える。 しかし、インフレ画像では、これらの異なる領域は、温度と密度の均一性を生み出すために必要な因果関係の接触があったであろう最初ははるかに小さい領域から派生している。, インフレーションはまた、平滑化効果をもたらし、それによって宇宙の大規模な均質性と、実際に観察される膨張効果と重力効果の間の密接なバランスを説明したであろう（そして、実際には、別の人類的なne-cessityである）。
はるかに投機的なのは、宇宙が量子力学で理解されなければならないほど小さかった10-43秒前のプランク時代を理解しようとする試みです。 量子論と一般相対性理論の適切な統一は達成されていない。, その結果、量子宇宙論の多くの異なる仮説的な説明があります。 頻繁なテーマは、宇宙は量子重力のur真空のゆらぎのインフレーションから絶えず生じるかもしれないということであり、私たちの宇宙はこの増殖する多元宇宙の一員に過ぎません。 このプロセスは、何もないから創造を説明する科学の能力を表すだろうという主張は、単に言語の乱用です。 量子真空は高度に構造化された活性媒体であり、nihilとは非常に異なります。,
宇宙の運命
最大のスケールでは、宇宙の歴史は、ビッグバンの広大な傾向と重力の収縮力との間の綱引きを含みます。 結局、重力が勝利するならば、ビッグバンで始まったものは、宇宙がそれ自身の上で崩壊するので、大きな危機で終わるでしょう。 拡張が勝った場合（現在好まれているオプション）、宇宙は永遠に拡大し続け、徐々に寒くなり、より希薄になり、最終的には長い間引き出された死ぬ泣き声,
その終末論的思考において、神学は現在のプロセスの最終的な無駄のこれらの信頼できる科学的予後を考慮しなければならない。 結局のところ、単純な進化的楽観主義は実行可能な可能性ではありません。
も参照してください
物理学と宗教。
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