L' Univers

L'univers és la totalitat del continu espai-temps en què es troba la humanitat, juntament amb tota la matèria i energia continguda en ell. A gran escala, es l'objecte d'estudi de la cosmologia, que es basa en la física i l'astronomia, tot i que alguns dels temes d'estudi voregen la metafísica. Actualment, els experts no estan d'acord sobre si és possible (en principi) d'arribar a observar la totalitat de l'Univers.Diversos experiments i observacions sugereixen que l'univers ha estat governat per les mateixes lleis físiques i constants en tota la seva extensió i temps de d'existència. La força dominant en distàncies cosmològiques són la gravetat, i la relativitat general es actualment la teoria més acurada de la gravitació. L'univers té almenys tres dimensions d'espai i una de temps. Dimensions adicionals no poden ser comprovades experimentalment.

El fet que l'univers estigui en expansió es deriva de les observacions del desplaçament cap al roig realitzades a la dècada de 1920 i que es quantifiquen per la llei de Hubble. Aquestes observacions són la predicció experimental del model Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker, que és una solució de les equacions de camp d'Einstein de la relativitat general, que prediuen l'inici de l'univers mitjançant un Big bang.

El desplaçament cap al roig es refereix a que els astrònoms han observat que hi ha una relació directa entre la distància a un objecte remot (com una galàxia) i la velocitat amb que s'està allunyant. En canvi, si aquesta expansió ha estat contínua en tota l'edat de l'univers, llavors en el passat aquests objectes distants que segueixen allunyant-se van haver d'estar una vegada junts. Aquesta idea dóna peu a la teoria del Big Bang; el model dominant en la cosmologia actual.

Durant l'era més primerenca del Big Bang, es creu que l'univers era un calent i dens plasma. A mesura que anava avançant l'expansió, la temperatura anava caient a ritme constant fins al punt en què els àtoms es van poder formar. En aquella època, l'energia de fons es desacoblava de la matèria i va ser lliure de viatjar a través de l'espai. L'energia sobrant va continuar refredant-se a mesura que s'expandia l'univers i avui forma el fons còsmic de microones. Aquesta radiació de fons és remarcablement uniforme en totes direccions, circumstància que els cosmòlegs han intentat explicar com a reflex d'un període d'hora d'inflació còsmica després del Big Bang.