model (řazeny abecedně) | popis |
(model) 8 sfér | Mezopotámie, cca druhé tisíciletí př.n.l.; představa osmi sfér, ze kterých je první lunární a v jejím středu leží Země |
Anaxagorův model (jónský model) |
Anaxagoras (přelom konec 5. stol. př.n.l.); svět má tvar válce a my jsme na jeho plochém vršku; válec se volně vznáší v prostoru, hvězdy se nacházejí na kouli, která okolo válce rotuje a odnáší je každou noc pod válec; Měsíc svítí díky slunečnímu světlu (!) |
Eddington-Lemaitrův model | tzv. model "loudajícího se vesmíru"; tento model zohledňuje účinek odpovídajícího kosmologickému odpuzování
(kosmologická konstanta) - vesmír se pomalu zbržďuje a po fázi téměř volného rozpínání ("loudání se") se začíná zrychleně rozpínat r. 1993 předložil George Efstahiou výsledky pozorování, ve kterých byla předpokládána existence různých druhů temné hmoty a prokázal, že modely s kosmologickou konstantou se shodují se všemi daty, získanými z pozorování z povrchu Země i ze satelitů |
Einstien - de Sitterův model | byl navržen r. 1932 A.Einsteinem a W.de Sitterem jako nejjednodušší model (z Friedmannových modelů) - otevřený model vesmíru s časovým
počátkem a bez konce, s plochou (euklidovskou) geometrií; je zde uplatněn vztah mezi dnešní a tehdejší vzdáleností; v modelu je
překračována rychlost světla (viz rychlost nadsvětelná) stáří vesmíru je počítáno dle vztahu tES = 2/3.tH, kde tH je Hubblův čas a dle nejnovějších pozorování po dosazení (pro Hubblovu konstantu H = 80), vychází stáří vesmíru dle tohoto modelu na cca 8 miliard let, což v rozporu s ostatními astronomickými a fyzikálními měřeními |
Eudoxův model | Eudoxos z Knidu (pol. 4. stol. př.n.l.); aby zdůvodnil pohyby planet, vymyslel model, který tvořila skupina soustředěných
sfér (podobně jako Aristoteles věřil, že tyto sféry tvoří zvláštní jemná substance, pátý element - po vodě, ohni, vzduchu a zemi - , tzv.
'quinta essentia') a každému ze sedmi pohybujících se těles (Slunce, Měsíci a pěti tehdy známým planetám) přiřadil jednu nebeskou sféru Eudoxos geometricky znázornil pozorovaný pohyb planet, které podle něho obíhaly po pevně daných sférách - nejvzdálenější sféra (k níž byly vztaženy všechny ostatní sféry) obsahovala hvězdy a otáčela se kolem středu vesmíru, v němž se nacházela Země, s periodou 24 hodin; jeho následníci pak tento model složitě "upravovali" přidáním dalších pomocných sfér (proměnná rychlost pohybu Slunce, retrográdní symčky planet - např. Mars potřeboval 7 pomocných sfér ...) |
Friedmannův model | A.Friedmann, 1922; jeho řešení rovnic zahrnovalo celou řadu (nekonečná množina) modelů, jež měla vždy společnou vlastnost:
|
Friedmann-Lemaitreův model | A.Friedmann (1922), G.Lemaître (1927); nezávisle objevili řešení Einsteinových rovnic; tyto modely zahrnují existenci Velkého třesku;
Friedmann i Lemaître přijali Einsteinův předpoklad prostorové homogenity a izotropie vesmíru (kosmologický princip);
rozdíl mezi Friedmannovým a Lemaîtreovým modelem je, že pro A.F. je kosmologická konstanta rovna nule, zatímco G.L. si ponechal možnost,
že by konstanta mohla mít nenulovou hodnotu A.F. i G.L. pracovali s Einsteinovými rovnicemi gravitačního pole a předpokládali, že vesmír je vyplněn hmotou stejnoměrně (homogenita) a která má určité jednoduché vlastnosti (izotropie) - postupně vznikl velký soubor řešení, mezi nimiž byl i původní Einsteinův statický model, jakož i pestrá řada rozpínajících se a smršťujících se modelů - každé řešení představovalo možný vesmír slučitelný s Einsteinovou teorií relativity |
geocentrický model | Ptolemaios; Země je nehybným středem vesmíru a kolem ní obíhá Měsíc, Merkur, Venuše, Slunce, Mars, Jupiter a Saturn; planety (bráno včetně Měsíce i Slunce) se pohybovaly po obvodu myšlených malých kružnic - epicyklech, jejichž středy se zase pohybovaly po obvodu větších kružnic - deferentech, soustředěných se Zemí; zcela chybný model, avšak z něho provedené výpočty pohybu nebeských těles byly docela přesné; tento model sloužil astronomům až do 16. století |
Gödelův model | K.Gödel; model vesmíru jako jedno z řešení Einsteinových rovnic gravitace; jedná se o matematický popis příslušné geometrie vesmíru; řešení
K.Gödela umožňuje cestování časem do minulosti Gödelův vesmír se nerozpíná ani nesmršťuje, místo toho se "pouze" otáčí; vzdálenosti mezi galaxiemi se nemění; galaxie se během svého krouživého pohybu v obrovských kruzích pohybují rychleji než světlo, což není v rozporu se speciální teorií relativity, ta říká, že vzájemná rychlost galaxií nesmí přesáhnout 'c', pouze v případě, když se jejich dráhy kříží, což se však v tomto případě nestane, protože galaxie zůstávají v konstantní vzdálenosti jedna od druhé; foton vyslaný v tomto vesmíru by se snažil pohybovat po přímce, ale díky rotaci vesmíru by fakticky prováděl široký obrat (jako bumerang); protože zde světlo opisuje smyčkovité trajektorie, umožňuje to zkrátit cestu napříč drahou fotonu a vrátit se tak v čase dříve než jste vůbec vyrazili |
heliocentrický model I. | M.Kopernik; Slunce je středem soustavy a kolem obíhají planety ve výlučně kruhových drahách; tyto úvahy vedly k chybám, které byly formálně řešeny zavedením pomocných epicyklů; Země se otáčí kolem své osy; předpokládala se konečnost a uzavřenost vesmíru; tento model platil v průběhu 16. století |
heliocentrický model II. | T.Brahe, J.Kepler, G.Bruno; vylepšený heliocentrický model Kopernikův; byly zavedeny eliptické oběžné dráhy planet (de Brahe, Kepler), v jejichž jednom společném ohnisku se nachází Slunce; vyvráceny názory na konečnost vesmíru (Bruno); tento model sloužil astronomům až do 20. století |
(model) oscilujícího vesmíru | jedná se o cyklus neustále se opakujících etap: Velký třesk (VT), Velký stop (VS) a Velký křach (VK): VT » maximální rozepnutí vesmíru (VS) » VK = VT » VS » VK = VT atd.; dle kosmologického zákona o (ne)zachování energie má ovšem každý další vesmírný cyklus, resp. fotony vyšší energii; kromě toho, že si tento model zachovává (dnes přijímanou) teorii věčnosti v čase (díky nekonečnému množství cyklů) je tento scénář velice nepravděpodobný: předně si nemyslíme, že vesmír je uzavřený a poté také nemáme znalosti jaké fyzikální zákony platí v černých dírách a posledním faktem zůstává, že je velice paradoxní, aby něco v singularitách vůbec vznikalo |
model otevřeného vesmíru | vesmír vzniká a jeho historie se vyvíjí od časového počátku 0, tedy od Velkého třesku; další zde uvedené časové jednotky (roky) jsou tedy uváděny od počátku, resp.
od Velkého třesku:
|
Ptolemaiův model | viz zde 'geocentrický model' |
model Randall(ové)-Sundruma | teorie, podle které žijeme na bráně v nekonečném pětirozměrném prostoru o záporné křivosti (podobající se sedlu) |
relativistický model | přítomnost hmotných těles v soustavě způsobuje deformaci časoprostoru; přímá úměra mezi hmotností a velikostí deformace (největší deformace nacházíme v okolí Slunce a Jupitera); tento model platí od 1. pol. 20. stol. |
de Sitterův model | byl navržen r. 1917 (W.de Sitter); je zde počítáno s obdobím kosmické inflace |
stacionární model | H.Bondi, T.Gold, F.Hoyle (mírně jiná formulace); podle této teorie byl vesmír stále takový jako je nyní; když se vesmír rozpíná, neustále se vytváří nová hmota a vyplňuje mezery mezi galaxiemi; všechny otázky, proč se vesmír vyvíjí právě takto, jsou v této teorii zodpovězeny tím, že se jedná o jediný způsob, aby vesmír mohl zůstat pořád stejný |
standardní model | také teorie raného vesmíru; jedná se prakticky o teorii Velkého třesku: vesmír má svůj časový počátek a dále se vyvíjí; v této teorii
jsou největší nedostatky ve vysvětlení první setiny sekundy počátku vesmíru (nutnost definice přesnějších počátečních podmínek); dnes obecně
přijímaný model vesmíru s.m.v. říká, že v zásadě existují tři možnosti pro geometrii našeho lokálního prostředí: vesmír je buď plochý, nebo všude kladně zakřivený, nebo všude záporně zakřivený; slovo 'všude' zde znamená jen tak daleko, kam lze dohlédnout, tedy do éry prvotního záření - předtím mohl být vesmír "hrbolatý" či "hrudkovitý" |
Thalétův model (jónský model) |
Thalét Milétský (přelom 6. a 7. stol. př.n.l.); Země je plochý disk obklopený vodou; odvodil jej z faktu, že pozorování horizontu budí zdání, že Země je plochá a navíc Země plave ve vodě, protože tato voda stoupá vzhůru z vyvrtaných artézských studní, voda je též nad námi v podobě deště a jakkoli daleko tehdejší obchodníci dorazili, vždy došli na okraj zemského disku obklopeného vodou - logický důsledek dedukce, která vysvětluje podstatu (tehdejších) základních každodenních zkušeností |
trojrozměrný model vesmíru | modely ukázaly, že rozložení galaxií v prostoru není zcela nahodilé, jak by plynulo z aplikace kosmologického principu. Galaxie vytvářejí různé shluky několika celků
o velikostech řádově v milionech světelných let. Naše Mléčná dráha náleží do místní skupiny (např. spolu s galaxií v Andromedě) galaxií, která obsahuje asi dalších 30 galaxií různých velikostí, hnotností i tvarů v prostoru o poloměru cca 5 mil. ly (viz kupy galaxií) |
model uzavřeného vesmíru | vesmír konečný v čase a v prostoru; hustota takového vesmíru je nadkritická, tzn. že působení vlastní gravitace hmoty postupně zcela zabrzdí rozpínání vesmíru a začne se smršťovat; změna Hubbleova vztahu mezi rostoucím červeným posuvem a vzdáleností galaxií: zpočátku budou blízké galaxie vykazovat posuv modrý a vzdálené galaxie posuv červený (světlo z nich se na cestu vydalo v době kdy se vesmír ještě rozpínal) až se časem všechny posuvy změní na modré; po začátku smršťování vesmíru zde začne přibývat energie: jestliže fotony při rozpínání vesmíru chladnou, tak naopak při smršťování získávájí energii a roste jejich teplota aniž by někde jinde ve vesmíru jiné fotony svou energii ztrácely - neplatí zde klasické zákony fyziky o zachování energie (viz zde); foton získá tím více nergie, čím více je na okraji horizontu vesmíru, tedy ty nejdříve v historii vesmíru emitované; v posledních miliardách let před Velkým křachem se vzdálenosti mezi kupami a nadkupami galaxií natolik zmenší, že splynou v souvislé moře galaxií a v posledních sto milionech let před Velkým křachem začnou splývat i samotné galaxie: vzroste pohyb členů galaxií (hvězd) na relativistické rychlosti (cca rychlost světla); 300000 let před Velkým křachem dosáhne teplota reliktního záření 3000 Kelvinů a vesmír se stává neprůhledným pro světlo a obloha bude stejnoměrně jasná jako povrch běžných hvězd - všechny pevné a kapalné látky se vypaří a v čase 1000 let před Velkým křachem vzroste fotonový žár natolik, že se vypaří i zbylé hvězdy; závěrečné stadia vývoje se podobají prvotním stadiím v obráceném časovém sledu; ovšem oproti Velkému třesku vesmír v době Velkého křachu obsahuje i množství černých děr, které se stanou jednou supermasivní černou dírou kam spadnou i poslední zbytky vypařených hvězd; závěrečná singularita je souměrná k počáteční; tato podobnost singularit vedla k teorii oscilujícího vesmíru (viz zde) |