Fisiese kosmologie

Fisiese kosmologie is die bestudering van die grootste strukture en die dinamika van die heelal. Dit behels veral basiese vrae oor die ontstaan, strukture, evolusie en eindelike lot daarvan. Vir die grootste deel van die mens se bestaan was dit ’n tak van metafisika en godsdiens. Kosmologie as ’n wetenskap het ontstaan met die Koperniese beginsel, wat daarop dui dat hemelliggame dieselfde fisiese wette as op die Aarde gehoorsaam, en Newtonse meganika, wat ons die eerste keer dié fisiese wette laat verstaan het. Fisiese kosmologie soos ons dit nou verstaan, het in 1915 begin met die ontwikkeling van Albert Einstein se teorie van algemene relatiwiteit, gevolg deur groot ontdekkings danksy waarnemings in die 1920's: eers het Edwin Hubble ontdek die heelal bevat groot getalle sterrestelsels benewens ons eie Melkweg; daarna het werk deur Vesto Slipher en ander gewys die heelal is voortdurend aan die uitdy. Dit het gelei tot spekulasies oor die ontstaan van die heelal en tot onder meer die Oerknalteorie as die mees algemeen aanvaarde kosmologiese model. Daar is ’n paar alternatiewe modelle, maar die meeste kosmoloë stem saam die Oerknal verduidelik die waarnemings beter. Dramatiese vooruitgang in waarnemingskosmologie sedert die 1990's, insluitende van die kosmiese mikrogolfagtergrond, veraf supernovas en die rooiverskuiwing van sterrestelsels, het gelei tot die ontwikkeling van ’n standaardmodel van kosmologie. Volgens dié model bevat die heelal groot hoeveelhede donker materie en donker energie. Die aard daarvan word tans nie duidelik verstaan nie, maar die model gee gedetailleerde voorspellings wat uitstekend ooreenstem met baie verskillende waarnemings. Kosmologie steun swaar op werk op verskillende navorsingsterreine in teoretiese en toegepaste fisika. Dit sluit in deeltjiefisikateorie en -eksperimente, waarnemings- en teoretiese astrofisika, algemene relatiwiteit, kwantummeganika en plasmafisika.