Eine Sonderkosmologie ist jedes physische kosmologische Modell des Weltalls, das gewesen ist, oder noch, vorgeschlagen als eine Alternative zum Urknall-Modell der physischen Standardkosmologie ist. In der Geschichte der Kosmologie haben verschiedene Wissenschaftler und Forscher Teile oder den ganzen Urknall wegen einer Verwerfung diskutiert, oder die Hinzufügung grundsätzlicher Annahmen musste ein theoretisches Modell des Weltalls entwickeln. Von den 1940er Jahren bis zu den 1960er Jahren wurde die astrophysical Gemeinschaft zwischen Unterstützern der Urknall-Theorie und Unterstützern eines konkurrierenden unveränderlichen Zustandweltalls ebenso geteilt. Erst als Fortschritte in der Beobachtungskosmologie, dass der Urknall schließlich die dominierende Theorie, und heute werden würde, gibt es wenige energische Forscher, die es diskutieren. Der umgangssprachliche Begriff wird auf jede kosmologische Theorie angewandt, die sich der wissenschaftlichen Einigkeit nicht anpasst. Heute wird es auch verwendet, um Theorien zu beschreiben, die akzeptieren, dass ein "Urknall" vorgekommen ist, aber unterscheiden Sie sich betreffs der ausführlichen Physik des Ursprungs und Evolution des Weltalls.

Grundsätzliche Annahmen, für eine Kosmologie zu bauen

Bevor Beobachtungsbeweise gesammelt wurden, haben Theoretiker Fachwerk entwickelt, das darauf gestützt ist, was sie verstanden haben, um die allgemeinsten Eigenschaften der Physik und philosophischen Annahmen über das Weltall zu sein. Als Albert Einstein seine allgemeine Relativitätstheorie 1915 entwickelt hat, wurde das als ein mathematischer Startpunkt für die meisten kosmologischen Theorien einschließlich des Urknalls und die Unveränderlichen Staatstheorien verwendet. Um ein kosmologisches Modell jedoch zu erreichen, mussten Theoretiker Annahmen über die Natur der größten Skalen des Weltalls machen. Die Annahmen, dass der darauf gebaute Urknall ist:

1. die Allgemeinheit von physischen Gesetzen - den die Gesetze der Physik von einem Platz und Zeit zu einem anderen, nicht ändern
2. der kosmologische Grundsatz - dass das Weltall grob homogen und im Raum obwohl nicht notwendigerweise rechtzeitig, und isotropisch

1. der kopernikanische Grundsatz - dass wir das Weltall von einem bevorzugten Schauplatz nicht beobachten.

Diese Annahmen, wenn angewandt, auf die Gleichungen von Einstein laufen natürlich auf ein Weltall hinaus, das die folgenden Eigenschaften hat:

1. eine Vergrößerung des Weltalls,
2. das Weltall, das aus einem heißen, dichten Staat auf einmal in der Vergangenheit, erscheint
3. die leichtesten Elemente wurden in den ersten Momenten geschaffen diese Zeit hat bestanden, weil wir es, und wissen
4. ein kosmischer Mikrowellenhintergrund, der das komplette Weltall durchdringt, sollte bestehen, der eine Aufzeichnung eines Phase-Übergangs ist, der wenn die Atome des zuerst gebildeten Weltalls vorgekommen ist.

Schließlich könnte man eine Schwankung des Ontologischen Arguments beibringen. Wie Richard Feynman gesagt hat, "In der Physik ist irgendetwas, was nicht verboten wird, obligatorisch": Das Weltall besteht, weil es kann. Gemäß diesem Argument da ist das immer der Fall gewesen es muss immer ein Weltall gegeben haben - d. h. das Weltall ist ohne zu beginnen oder Ende.

Diese Eigenschaften wurden von zahlreichen Personen über eine Zeitdauer von Jahren abgeleitet; tatsächlich erst als die Mitte des zwanzigsten Jahrhunderts, dass genaue Vorhersagen der letzten Eigenschaft und Beobachtungen, die seine Existenz bestätigen, gemacht wurden. Sondertheorien haben sich entweder durch das Starten von verschiedenen Annahmen oder durch das Widersprechen den durch den Urknall vorausgesagten Eigenschaften entwickelt.

Geschichte

Moderne physische Kosmologie, weil es zurzeit zuerst studiert wird, ist als eine wissenschaftliche Disziplin in der Periode nach der Debatte von Shapley-Curtis und den Entdeckungen durch Edwin Hubble einer kosmischen Entfernungsleiter erschienen, als sich Astronomen und Physiker mit einem Weltall einigen mussten, das von einer viel größeren Skala war als die vorher angenommene galaktische Größe. Theoretiker, die erfolgreich auf das Weltall der größeren Skala anwendbare Kosmologien entwickelt haben, werden heute als die Gründer der modernen Kosmologie nicht vergessen. Unter diesen Wissenschaftlern sind Arthur Milne, Willem de Sitter, Alexander Friedman, Georges Lemaitre und Albert Einstein selbst.

Nach der Bestätigung des Gesetzes von Hubble durch die Beobachtung sind die zwei populärsten kosmologischen Theorien die Unveränderliche Staatstheorie von Hoyle, Gold und Bondi und der Urknall-Theorie von Ralph Alpher, George Gamow und Robert Dicke mit einer kleinen Anzahl von Unterstützern oberflächlicher Kenntnisse von Alternativen geworden. Seit der Entdeckung der Kosmischen Mikrowellenhintergrundradiation (CMB) durch Penzias und Robert Wilson 1965 haben die meisten Kosmologen beschlossen, dass Beobachtungen am besten durch das Urknall-Modell erklärt wurden. Festigen Sie Staatstheoretiker, und andere Sonderkosmologien wurden dann mit der Versorgung einer Erklärung für das Phänomen stark beansprucht, wenn sie plausibel bleiben sollten. Das hat zu ursprünglichen Annäherungen einschließlich des einheitlichen Sternenlichtes und der kosmischen Eisenschnurrhaare geführt, die gemeint geworden sind, um eine Quelle für einen durchdringenden, Vollhimmel-Mikrowellenhintergrund zur Verfügung zu stellen, der nicht wegen eines frühen Weltall-Phase-Übergangs war.

Die Skepsis über die Fähigkeit der Sonderkosmologien, den CMB zu erklären verursachtes Interesse am Thema, um seitdem jedoch abzunehmen, hat es zwei Perioden gegeben, in denen das Interesse an der Sonderkosmologie wegen Beobachtungsdaten zugenommen hat, die Schwierigkeiten für den Urknall aufgestellt haben. Das erste ist vorgekommen war das Ende der 1970er Jahre, als es mehrere ungelöste Probleme wie das Horizont-Problem, das Flachheitsproblem gab, und der Mangel an magnetischen Monopolen das Urknall-Modell herausgefordert hat. Diese Probleme wurden schließlich durch die kosmische Inflation in den 1980er Jahren aufgelöst. Diese Idee ist nachher ein Teil des Verstehens des Urknalls geworden, obwohl Alternativen von Zeit zu Zeit vorgeschlagen worden sind. Das zweite ist Mitte der 1990er Jahre vorgekommen, als Beobachtungen der Alter von kugelförmigen Trauben und dem primordialen Helium-Überfluss anscheinend mit dem Urknall nicht übereingestimmt haben. Jedoch, bis zum Ende der 1990er Jahre, hatten die meisten Astronomen beschlossen, dass diese Beobachtungen den Urknall und die zusätzlichen Daten von COBE nicht herausgefordert haben und WMAP ausführlich berichtete quantitative Maßnahmen zur Verfügung gestellt hat, die mit der Standardkosmologie im Einklang stehend waren.

In den 1990er Jahren wurde ein Dämmern eines "Goldenen Zeitalters der Kosmologie" durch eine erschreckende Entdeckung begleitet, dass sich die Vergrößerung des Weltalls tatsächlich beschleunigte. Davor war es angenommen worden, dass Sache entweder in seiner sichtbaren oder unsichtbaren dunklen Sache-Form die dominierende Energiedichte im Weltall war. Diese "klassische" Urknall-Kosmologie wurde gestürzt, als sie entdeckt wurde, dass fast 70 % der Energie im Weltall in einem mysteriösen und schwierigem angebunden wurden, um Form der dunklen Energie zu charakterisieren. Das hat zur Entwicklung einer so genannten Übereinstimmung ΛCDM Modell geführt, das ausführliche Daten verbindet, die mit neuen Fernrohren und Techniken in der Beobachtungsastrophysik mit einer Erweiterung, Dichte änderndem Weltall erhalten sind. Heute ist es üblicher, in den wissenschaftlichen Literaturvorschlägen für "Sonderkosmologien" zu finden, die wirklich die grundlegenden Doktrinen der Urknall-Kosmologie akzeptieren, während sie Teile des Übereinstimmungsmodells modifizieren. Solche Theorien schließen alternative Modelle der dunklen Energie, wie Quintessenz, Gespenst-Energie und einige Ideen in der brane Kosmologie ein; alternative Modelle der dunklen Sache, wie modifizierte Newtonische Dynamik; Alternativen oder Erweiterungen auf die Inflation wie chaotische Inflation und das ekpyrotic Modell; und Vorschläge, das Weltall mit einer ersten Ursache, wie die Hartle-jagende Grenzbedingung, das zyklische Modell und die Schnur-Landschaft zu ergänzen. Es gibt keine Einigkeit über diese Ideen unter Kosmologen, aber sie sind dennoch aktive Felder der akademischen Untersuchung.

Heute werden heterodoxe Sonderkosmologien allgemein unwürdig der Rücksicht von Kosmologen betrachtet, während, wie man betrachtet, viele der historisch bedeutenden Sonderkosmologien gefälscht worden sind. Die Hauptsache der Urknall-Theorie ist durch eine breite Reihe von ergänzenden und ausführlichen Beobachtungen bestätigt worden, und keine Sonderkosmologien haben die Reihe von Erfolgen des Urknall-Modells wieder hervorgebracht. Spekulationen über Alternativen sind nicht normalerweise ein Teil der Forschung oder pädagogischen Diskussionen außer als Gegenstandlektionen oder für ihre historische Wichtigkeit. Ein offener mit einigen restlichen Verfechtern der Sonderkosmologie angefangener Brief hat dass versichert: "Heute eigentlich werden alle finanziellen und experimentellen Mittel in der Kosmologie Urknall-Studien...." gewidmet

Sonderkosmologien

Sonderkosmologien können gemäß den Annahmen oder den Eigenschaften des Urknall-Weltalls gruppiert werden, dem sie widersprechen.

Alternative metrische Kosmologien

Der metrische Spaziergänger von Friedmann Lemaître Robertson, der für den Urknall und die Unveränderlichen Staatsmodelle notwendig ist, ist im Jahrzehnt nach der Entwicklung der allgemeinen Relativität von Einstein erschienen und wurde als ein Modell für das Weltall nach der Entdeckung von Edwin Hubble seines namensgebenden Gesetzes akzeptiert. Es war bald nicht klar, wie man eine "Weltall-Lösung" der Gleichungen von Einstein findet, die ein Weltall berücksichtigt haben, das unendlich, unaufhörlich, und unveränderlich war (Wissenschaftler der aus philosophischen Gründen angenommenen Zeit, sollte das Weltall solch einen Charakter haben). Sogar nach der Entwicklung von dehnbaren Weltall-Theorien würden sich Leute mit dieser Übung von Zeit zu Zeit beschäftigen, wenn sie nach einem Ersatz für die allgemeine Relativität suchen. Jede alternative Theorie des Ernstes würde sofort eine alternative kosmologische Theorie einbeziehen, da das aktuelle Modellieren von der allgemeinen Relativität als eine Fachwerk-Annahme abhängig ist. Was eingeschlossen wird, sind mehrere auf alternativen Gravitationsdrehbüchern gestützte Modelle, sowie versucht früh, kosmologische Lösungen von der Relativität abzuleiten.

Newtonische Kosmologie

Während nicht ernstlich verteidigt nach der Entwicklung von Einstein der Relativität Newtonischer Ernst verwendet werden kann, um das Weltall zu modellieren und nichtstreng die Gleichungen von Friedmann abzuleiten, die im Urknall-Weltall verwendet werden. Diese Sonderkosmologie wird größtenteils als eine elementare Übung für die Astronomie und Physik-Studenten verwendet und vertritt keinen ernsten alternativen Vorschlag.

Weltall von Lorentzian

Vor der ganzen Entwicklung der allgemeinen Relativität hat Arthur Milne eine Kosmologie angeboten, die auf Transformationen von Lorentz gestützt ist, die die Eigenschaft hatten, auf ein Weltall jeder Skala anwendbar zu sein. Es hat sich auf eine Verwerfung der Krümmung des Raums verlassen, und so hat Vorhersagen von der allgemeinen Relativität über die Gestalt des durch die Masse verursachten Weltalls widersprochen, enthält es. Das Weltall von Milne wird noch heute als ein Modell eines hypothetischen "leeren Weltalls" verwendet.

Früh hat allgemeine Relativität Kosmologien gestützt

Bevor das gegenwärtige allgemeine relativistische kosmologische Modell entwickelt wurde, hat Albert Einstein eine Weise vorgeschlagen, ein kosmologisches Drehbuch dynamisch zu stabilisieren, das in auf sich wegen der Gravitationsanziehungskraft der Sache-Bestandteile im Weltall notwendigerweise zusammenbrechen würde. Solch ein Weltall würde eine Quelle "des Antiernstes" brauchen, um die gegenseitige Anziehungskraft, einen Skalarbegriff in den Gleichungen von Einstein zu erwägen, die kommen würden, um als die kosmologische Konstante bekannt zu sein. Der erste Versuch von Einstein des Modellierens hat sich auf eine kosmologische Konstante verlassen, die fein abgestimmt wurde, um Sache-Krümmung genau zu erwägen und ein Fachwerk für eine unendliche und unveränderliche metrische Raum-Zeit zur Verfügung zu stellen, in dem die Gegenstände des Weltalls eingebettet wurden. Das ist zufällig dasselbe als ein spezieller Fall des aktuellen kosmologischen Modells, wo der kosmische Einteilungsfaktor unveränderlich ist und die in den Gleichungen von Friedman gesehene Dichte zwischen der kosmologischen Konstante und Sache ebenso geteilt wird.

Willem de Sitter würde später das potenzielle Skalarmodell von Einstein zu einem Weltall-Modell verallgemeinern, das sich exponential ausbreiten würde. Als die frühe Entwicklung der Urknall-Theorie begonnen hat, würde De Sitter daran falsch geglaubt, das dehnbare wegen dessen metrische Weltall zu erfinden. In Wirklichkeit war es die Arbeit von Alexander Friedman und Georges Lemaitre, der das metrische eingesetzt hat, das kommen würde, um für die Kosmologie am meisten akzeptiert zu sein. Dennoch erscheint das Modell von De Sitter in zwei Plätzen heute: In der Diskussion der kosmischen Inflation und in der Diskussion der dunklen Energie hat Weltall beherrscht.

Weltall von Machian

Ernst Mach hat eine Art Erweiterung auf die allgemeine Relativität entwickelt, die vorgeschlagen hat, dass Trägheit wegen Gravitationseffekten des Massenvertriebs des Weltalls war. Das hat natürlich zur Spekulation über die kosmologischen Implikationen für solch einen Vorschlag geführt. Carl Brans und Robert Dicke sind im Stande gewesen, den Grundsatz von Mach in die allgemeine Relativität erfolgreich zu vereinigen, die für kosmologische Lösungen zugegeben hat, die eine variable Masse einbeziehen würden. Die homogen verteilte Masse des Weltalls würde auf ein grob skalares Feld hinauslaufen, das das Weltall durchdrungen hat und als eine Quelle für die Gravitationskonstante von Newton dienen würde; das Schaffen einer Theorie des Quant-Ernstes.

Das Weltall von Gödel

Teilweise als ein Gegenbeispiel zum Grundsatz des Machs hat Kurt Gödel eine Lösung der Feldgleichungen von Einstein gefunden, die ein Weltall mit einem winkeligen Nichtnullschwung beschreiben. Diese Kosmologie hat geschlossene Zeitmäßigkurven enthalten; ein Signal oder Gegenstand, der von einem Ereignis in solch einem Weltall anfängt, konnten zu demselben Ereignis zurückkehren. Einstein war mit den Implikationen davon unbefriedigt und hat seine Hoffnung aufgegeben, um den Grundsatz des Machs in die allgemeine Relativität zu vereinigen. Wegen dieser Wirkung können Astronomen im Prinzip Grenzen auf die Folge-Rate des Weltalls stellen, das heute gemessen wird, um an der Null nah genug zu sein, dass keine kosmologischen Implikationen erwartet werden sollten.

MOND

Modifizierte Newtonische Dynamik (MOND) ist ein relativ moderner Vorschlag, das Milchstraße-Folge-Problem zu erklären, das auf einer Schwankung des Zweiten Gesetzes von Newton der Dynamik bei niedrigen Beschleunigungen gestützt ist. Das würde eine groß angelegte Schwankung der universalen Theorie von Newton des Ernstes erzeugen. Eine Modifizierung der Theorie von Newton würde auch eine Modifizierung der allgemeinen relativistischen Kosmologie in so viel einbeziehen, wie Newtonische Kosmologie die Grenze der Kosmologie von Friedman ist. Während fast alle Astrophysiker heute MOND für die dunkle Sache zurückweisen, setzt eine kleine Anzahl von Forschern fort, es zu erhöhen, kürzlich Theorien der Kleie-Dicke in Behandlungen vereinigend, die versuchen, für kosmologische Beobachtungen verantwortlich zu sein.

TeVeS

Mit dem Tensor mit dem Vektoren skalarer Ernst (TeVeS) ist eine vorgeschlagene relativistische Theorie, die zur Modifizierten Newtonischen Dynamik (MOND) in der nichtrelativistischen Grenze gleichwertig ist, die vorgibt, das Milchstraße-Folge-Problem zu erklären, ohne dunkle Sache anzurufen. Hervorgebracht von Jacob Bekenstein 2004 vereinigt es verschiedene dynamische und nichtdynamische Tensor-Felder, Vektorfelder und Skalarfelder.

Der Durchbruch von TeVeS über MOND besteht darin, dass es das Phänomen von Gravitationslensing, einer kosmischen optischen Täuschung erklären kann, in der Sache Licht biegt, das oft bestätigt worden ist. Eine neue einleitende Entdeckung besteht darin, dass es Struktur-Bildung ohne CDM erklären kann, aber das Verlangen eines ~2eV massiven Neutrinos (Sind sie auch erforderlich, einige Trauben von Milchstraßen, einschließlich der Kugel-Traube zu passen), http://www.citebase.org/abstract?id=oai%3AarXiv.org%3Aastro-ph%2F0608602 und http://www.citebase.org/abstract?id=oai%3AarXiv.org%3Aastro-ph%2F0505519. Jedoch behaupten andere Autoren (sieh Slosar, Melchiorri und Silk http://xxx.arxiv.org/abs/astro-ph/0508048), dass TeVeS kosmischen Mikrowellenhintergrund anisotropies und Struktur-Bildung zur gleichen Zeit nicht erklären kann, d. h. jene Modelle an der hohen Bedeutung ausschließend.

Festigen Sie Staatstheorien

Die Unveränderliche Staatstheorie wurde 1948 von Fred Hoyle, Thomas Gold, Hermann Bondi und anderen als eine Alternative zur Urknall-Theorie vorgeschlagen, die die Gleichartigkeitsannahme des kosmologischen Grundsatzes modifiziert hat, um eine Gleichartigkeit rechtzeitig sowie im Raum zu widerspiegeln. Dieser "vollkommene kosmologische Grundsatz", wie es kommen würde, um vorausgesagt ein Weltall genannt zu werden, das ausgebreitet hat, aber seine Dichte nicht geändert hat. Um das zu vollbringen, musste unveränderliche Zustandkosmologie ein "Feld der Sache-Entwicklung" postulieren (das so genannte C-Feld), der Sache ins Weltall einfügen würde, um eine unveränderliche Dichte aufrechtzuerhalten.

Die Idee wurde fast von Befürwortern des Urknalls sofort angegriffen, die das C-Feld als widersprechend zu einem konsequenten Verstehen der Physik beschrieben haben. Hoyle, einer von den meisten stimmlichen Befürwortern des unveränderlichen Zustandmodells und einem begangenen Materialisten, haben geglaubt, dass das Konkurrieren, älteres Modell gezwungen wurde, weil es grundsätzliche philosophische Grundsätze bezüglich der unendlichen Natur der Existenz verletzt hat. Hoyle hat ausführlich gewarnt, dass der Urknall als ein erster Ursache-Lehrsatz in Übereinstimmung mit der Westtheologie aber nicht Wissenschaft gefördert wurde. Um die Verbindung anzugreifen, hat Hoyle eine öffentliche Kampagne begonnen, die Urknall-Theorie zu bezweifeln, und hat abgewickelt, den Begriff "Urknall" ins Leben zu rufen, der geblieben die kosmologische Standardtheorie heute bleibt, obwohl die beschreibende Qualität des Namens als irreführend seiend schwer kritisiert worden ist.

Die Debatte zwischen dem Urknall und den Unveränderlichen Staatsmodellen würde seit 15 Jahren mit bis zur Entdeckung der kosmischen Mikrowellenhintergrundradiation grob gleichmäßig geteilten Lagern geschehen. Diese Radiation ist eine natürliche Eigenschaft des Urknall-Modells, das eine "Zeit vom letzten Zerstreuen" wo Fotonen fordert

decouple]] mit der baryonic Sache. Das Unveränderliche Staatsmodell hat vorgeschlagen, dass diese Radiation durch das so genannte "einheitliche Sternenlicht" verantwortlich gewesen werden konnte, das ein Hintergrund verursacht teilweise durch das Paradox von Olbers in einem unendlichen Weltall war. Um für die Gleichförmigkeit des Hintergrunds verantwortlich zu sein, haben unveränderliche Zustandbefürworter eine Nebel-Wirkung postuliert, die mit mikroskopischen Eisenpartikeln vereinigt ist, die Funkwellen auf solcher Art und Weise streuen würden, um einen isotropischen CMB zu erzeugen. Die vorgeschlagenen Phänomene wurden "kosmische Eisenschnurrhaare" wunderlich genannt und haben als der thermalization Mechanismus gedient. Die Unveränderliche Staatstheorie hatte das Horizont-Problem des Urknalls nicht, weil es angenommen hat, dass eine unendliche Zeitdauer für thermalizing der Hintergrund verfügbar war.

Da mehr kosmologische Daten begonnen haben, gesammelt zu werden, haben Kosmologen begonnen zu begreifen, dass der Urknall richtig den Überfluss an leichten im Weltall beobachteten Elementen vorausgesagt hat. Was ein zusammenfallendes Verhältnis von Wasserstoff zu schwerem Wasserstoff war und das Helium im unveränderlichen Zustandmodell eine Eigenschaft des Urknall-Modells war. Zusätzlich haben ausführliche Maße des CMB, der in den 1990er Jahren beginnt, angezeigt, dass das Spektrum des Hintergrunds an einem blackbody näher war als jede andere Quelle in der Natur. Die besten einheitlichen Sternenlicht-Modelle konnten voraussagen war ein thermalization zum Niveau von 10 %, während der COBE Satellit die Abweichung an einem Teil in 10 gemessen hat. Nach dieser dramatischen Entdeckung ist die Mehrheit von Kosmologen überzeugt geworden, dass die unveränderliche Zustandtheorie die kosmologischen Beobachtungen sowie den Urknall nicht erklären konnte. Seit dieser Zeit haben ausführliche Beobachtungen von WMAP ein Standardmodell des Lambdas-CDM isoliert, das den anisotropies im CMB zu Eigenschaften im Weltall wie groß angelegte Struktur, die ausführliche Natur des Gesetzes von Hubble und sogar bizarren Eigenschaften wie Inflation, dunkle Energie und kalte dunkle Sache verbindet.

Obwohl, wie man jetzt betrachtet, das ursprüngliche unveränderliche Zustandmodell gegen Beobachtungen sogar durch seine ehemaligen Unterstützer ist, ist eine Modifizierung des unveränderlichen Zustandmodells vorgeschlagen worden, der sich das Weltall als entstehend durch viele kleine Schläge aber nicht einen Urknall vorstellt. Es nimmt an, dass das Weltall periodische Vergrößerungs- und Zusammenziehungsphasen mit einem weichen "Rückprall" im Platz des Urknalls durchgeht. So wird die Rotverschiebung durch die Tatsache erklärt, dass das Weltall zurzeit in einer Vergrößerungsphase ist. Eine Hand voll restliche unveränderliche Zustandtheoretiker (am berühmtesten Jayant V. Narlikar) setzt fort darauf zu bestehen, dass das intergalaktische Medium kosmische Eisenschnurrhaare enthält. Jedoch gibt es noch keine bekräftigenden Beobachtungsbeweise für die Existenz dieser Eisenpartikeln.

Vorschläge auf der Beobachtungsskepsis gestützt

Da die Beobachtungskosmologie begonnen hat sich zu entwickeln, haben bestimmte Astronomen begonnen, alternative Spekulationen bezüglich der Interpretation von verschiedenen Phänomenen anzubieten, die gelegentlich Teile von Sonderkosmologien geworden sind.

Müdes Licht

Die müde leichte Wirkung wurde von Fritz Zwicky 1929 als eine mögliche alternative Erklärung für die beobachtete kosmologische Rotverschiebung vorgeschlagen. Der grundlegende Vorschlag hat sich auf die leichte verlierende Energie ("das Bekommen müde") wegen der Entfernung belaufen es ist aber nicht jede metrische Vergrößerung oder physisches Zurücktreten von Quellen von Beobachtern gereist. Eine traditionelle Erklärung dieser Wirkung sollte eine dynamische Reibung Fotonen zuschreiben; die Gravitationswechselwirkungen der Fotonen mit Sternen und anderem Material werden ihren Schwung progressiv reduzieren, so eine Rotverschiebung erzeugend. Andere Vorschläge, um zu erklären, wie Fotonen Energie verlieren konnten, haben die Lichtstreuung durch das vorläufige Material in einem dem beobachteten interstellaren Röten ähnlichen Prozess eingeschlossen. Jedoch würden alle diese Prozesse auch dazu neigen, Images von entfernten Gegenständen zu verschmieren, und kein solches Verschmieren ist entdeckt worden.

Traditionelles müdes Licht ist unvereinbar mit der beobachteten Zeitausdehnung gefunden worden, die mit der kosmologischen Rotverschiebung vereinigt wird. Diese Idee wird größtenteils als eine gefälschte alternative Erklärung für das Gesetz von Hubble im grössten Teil der Astronomie oder Kosmologie-Diskussionen nicht vergessen.

Hypothese der großen Anzahl von Dirac

Die Dirac Hypothese der großen Anzahl verwendet das Verhältnis der Größe des sichtbaren Weltalls zum Radius der Quant-Partikel, um das Alter des Weltalls vorauszusagen. Der Zufall von verschiedenen Verhältnissen, die in der Größenordnung vom Umfang nah sind, kann sich sinnlos oder die Anzeige einer tieferen Verbindung zwischen Konzepten in einer zukünftigen Theorie von allem schließlich erweisen. Dennoch sind Versuche, solche Ideen zu verwenden, als Zahlenmystik kritisiert worden.

Rotverschiebungsperiodizität und innere Rotverschiebungen

Eine Minderheit von Astrophysikern ist nicht überzeugt gewesen, dass die kosmologischen Rotverschiebungen mit einer universalen kosmologischen Vergrößerung vereinigt werden. Skepsis und alternative Erklärungen haben begonnen, in der wissenschaftlichen Literatur in den 1960er Jahren zu erscheinen. Insbesondere Geoffrey Burbidge, William Tifft und Halton Arp waren alle Beobachtungsastrophysiker, die vorgeschlagen haben, dass es Widersprüchlichkeiten in den Rotverschiebungsbeobachtungen von Milchstraßen und Quasaren gab. Die ersten zwei waren berühmt wegen darauf hinzuweisen, dass es Periodizitäten im Rotverschiebungsvertrieb von Milchstraßen und Quasaren gab. Schließen Sie statistische Analysen von Rotverschiebungsüberblicken scheinen heute anzuzeigen, dass es keine Periodizität mehr gibt, als es durch die groß angelegte Struktur des Weltalls verantwortlich gewesen werden kann.

Während der Quasar-Meinungsverschiedenheiten der 1970er Jahre waren diese dieselben Astronomen auch der Meinung, dass Quasare hohe Rotverschiebungen nicht wegen ihrer unglaublichen Entfernung, aber ziemlich wegen unerklärter innerer Rotverschiebungsmechanismen ausgestellt haben, die die Periodizitäten verursachen und auf dem Urknall in Zweifel ziehen würden. Argumente darüber, wie entfernte Quasare waren, haben die Form von Debatten Umgebungsquasar-Energieproduktionsmechanismen, ihre leichten Kurven angenommen, und ob Quasare richtige Bewegung ausgestellt haben. Astronomen, die Quasare geglaubt haben, waren nicht in kosmologischen Entfernungen hat behauptet, dass die Lichtstärke von Eddington Grenzen dazwischen festgelegt hat, wie entfernt die Quasare sein konnten, seitdem die Energieproduktion verlangt hat, um zu erklären, dass die offenbare Helligkeit von kosmologisch entfernten Quasaren zu hoch war, um durch die Kernfusion allein erklärlich zu sein. Dieser Einwand wurde strittig durch die verbesserten Modelle von Ernst-angetriebenen Akkretionsplatten gemacht, die für das genug dichte Material (wie schwarze Löcher) bei der Energieproduktion effizienter sein können als Kernreaktionen. Die Meinungsverschiedenheit wurde gelegt, um sich vor den 1990er Jahren auszuruhen, als Beweise verfügbar geworden sind, der angezeigt hat, dass Quasare wirklich die Ultraleuchtkerne von entfernten aktiven galaktischen Kernen waren, und dass die Hauptbestandteile ihrer Rotverschiebung tatsächlich wegen des Flusses von Hubble waren.

Halton Arp setzt fort zu behaupten, dass es Anomalien in seinem Beobachten von Quasaren und Milchstraßen gibt, die als eine Widerlegung des Urknalls dienen. Arp hat Beobachtungen von Korrelationen zwischen Quasaren und (relativ) nahe gelegenem AGN gemacht, der behauptet, dass Trauben von Quasaren in der Anordnung um AGN Kerne beobachtet worden sind. Arp glaubt, dass Quasare als sehr hohe Rotverschiebungsgegenstände entstehen, die aus den Kernen von aktiven Milchstraßen vertrieben sind, und allmählich ihren nichtkosmologischen Rotverschiebungsbestandteil verlieren, weil sie sich zu Milchstraßen entwickeln. Das steht im steifen Widerspruch zu den akzeptierten Modellen der Milchstraße-Bildung.

Das größte Problem mit der Analyse von Arp besteht darin, dass heute es Zehntausende von Quasaren mit bekannten durch verschiedene Himmel-Überblicke entdeckten Rotverschiebungen gibt. Die große Mehrheit dieser Quasare wird in jedem Fall mit nahe gelegenem AGN nicht aufeinander bezogen. Tatsächlich, mit verbesserten Beobachten-Techniken, sind mehrere Gastgeber-Milchstraßen um Quasare beobachtet worden, der anzeigt, dass jene Quasare mindestens wirklich in kosmologischen Entfernungen sind und nicht die Art von Gegenständen sind, die Arp vorschlägt. Die Analyse von Arp, gemäß den meisten Wissenschaftlern, leidet darunter, auf der Statistik der kleinen Zahl zu basieren und für eigenartige Zufälle und sonderbare Vereinigungen zu jagen. In einem riesengroßen Weltall solcher als unser eigenes werden Besonderheiten und Kuriositäten verpflichtet zu erscheinen, wenn man in genug Plätzen schaut. Unvoreingenommene Proben von Quellen, die aus zahlreichen Milchstraße-Überblicken über den Himmel genommen sind, zeigen keine der vorgeschlagenen 'Unregelmäßigkeiten', noch irgendwelche statistisch bedeutenden Korrelationen bestehen.

Außerdem ist es nicht klar, welcher Mechanismus für innere Rotverschiebungen oder ihre allmähliche Verschwendung mit der Zeit verantwortlich sein würde. Es ist auch unklar, wie nahe gelegene Quasare einige Eigenschaften im Spektrum von Quasaren erklären würden, die das Standardmodell leicht erklärt. In der Standardkosmologie schaffen Wolken von neutralem Wasserstoff zwischen dem Quasar und der Erde Alpha-Absorptionslinien von Lyman, die verschiedene Rotverschiebungen bis zu diesem des Quasars selbst haben; diese Eigenschaft wird den Lyman-Alpha-Wald genannt. Außerdem in äußersten Quasaren kann man die Absorption von neutralem Wasserstoff beobachten, der in einer als der Trog von Gunn-Peterson bekannten Eigenschaft noch nicht wiederionisiert worden ist. Die meisten Kosmologen sehen diese fehlende theoretische Arbeit als genügend Grund, die Beobachtungen entweder als die Chance oder als der Fehler zu erklären.

Halton Arp hat eine Erklärung für seine Beobachtungen durch Machian "variable Massenhypothese" vorgeschlagen. Die Variabel-Massentheorie ruft unveränderliche Sache-Entwicklung von aktiven galaktischen Kernen an, die sie in die Klasse von Steady-Statetheorien stellt.

Plasmakosmologie und ambiplasma

1965 hat Hannes Alfvén eine "Plasmakosmologie" Theorie des Weltalls gestützt teilweise auf kletternden Beobachtungen von astrophysical plasmas von in situ Raumphysik-Experimenten und plasmas von Landlaboratorien bis kosmologische größere Skala-Größenordnungen vorgeschlagen. Symmetrie der Sache-Antimaterie als ein Startpunkt verwertend, hat Alfvén vorgeschlagen, dass die Tatsache, dass da der grösste Teil des lokalen Weltalls aus der Sache und nicht Antimaterie zusammengesetzt wurde, es große Luftblasen der Sache und Antimaterie geben kann, die zur Gleichheit allgemein balancieren würde (darin, was er einen "ambiplasma" genannt hat). Die Schwierigkeiten mit diesem Modell waren fast sofort offenbar. Vernichtung der Sache-Antimaterie läuft auf die Produktion von hohen Energiefotonen hinaus, die nicht beobachtet wurden. Während es möglich war, dass die lokale "Sache-beherrschte" Zelle einfach größer war als das erkennbare Weltall, hat dieser Vorschlag sich zu Beobachtungstests nicht geliehen.

Wie die unveränderliche Zustandtheorie schließt Plasmakosmologie einen Starken Kosmologischen Grundsatz ein, der annimmt, dass das Weltall rechtzeitig sowie im Raum isotropisch ist. Wie man ausführlich annimmt, hat Sache immer, oder mindestens bestanden, dass sie sich auf einmal bis jetzt in der Vergangenheit geformt hat, um für immer außer den empirischen Methoden der Menschheit der Untersuchung zu sein.

Während Plasmakosmologie die Unterstützung von den meisten Astronomen oder Physikern nie gehabt hat, hat eine kleine Anzahl von Plasmaforschern fortgesetzt, die Annäherung zu fördern und zu entwickeln, und in den Sonderausgaben der IEEE Transaktionen auf der Plasmawissenschaft zu veröffentlichen. Einige Papiere bezüglich der Plasmakosmologie wurden in anderen Hauptströmungszeitschriften bis zu den 1990er Jahren veröffentlicht. Zusätzlich, 1991, hat Eric J. Lerner, ein unabhängiger Forscher in der Plasmaphysik und Kernfusion, ein Buch des populären Niveaus geschrieben, das Plasmakosmologie genannt Der Nie Zufällig Urknall unterstützt. Damals dort wurde Interesse am Thema unter der kosmologischen Gemeinschaft zusammen mit anderen Sonderkosmologien erneuert. Das war wegen anomaler Ergebnisse berichtet 1987 von Andrew Lange und Paul Richardson von UC Berkeley und Toshio Matsumoto von Nagoya Universität, die angezeigt hat, dass der kosmische Mikrowellenhintergrund kein blackbody Spektrum haben könnte. Jedoch hat die Endansage (im April 1992) COBE Satellitendaten den früheren Widerspruch des Urknalls korrigiert; die Beliebtheit der Plasmakosmologie ist seitdem gefallen.

Einwände von Nucleosynthesis gegen Sonderkosmologien

Einer der Haupterfolge der Urknall-Theorie ist gewesen, eine Vorhersage zur Verfügung zu stellen, die den Beobachtungen des Überflusses an leichten Elementen im Weltall entspricht. Zusammen mit der Erklärung hat für das Gesetz von Hubble und für den kosmischen Mikrowellenhintergrund gesorgt, diese Beobachtung hat sich sehr schwierig für alternative Theorien erwiesen zu erklären.

Theorien, die behaupten, dass das Weltall ein unendliches Alter einschließlich vieler der Theorien hat, die oben beschrieben sind, scheitern, für den Überfluss an schwerem Wasserstoff im Weltall verantwortlich zu sein, weil schwerer Wasserstoff leicht Kernfusion in Sternen erlebt und es nicht bekannte Astrophysical-Prozesse außer dem Urknall selbst gibt, der es in großen Mengen erzeugen kann. Folglich weist die Tatsache, dass schwerer Wasserstoff nicht ein äußerst seltener Bestandteil des Weltalls ist, darauf hin, dass das Weltall ein begrenztes Alter hat.

Theorien, die behaupten, dass das Weltall ein begrenztes Leben hat, aber dass der Urknall nicht zufällig, Probleme mit dem Überfluss an Helium 4 hat hatte. Der beobachtete Betrag von ist Ihm viel größer als der Betrag, der über Sterne oder jeden anderen bekannten Prozess geschaffen worden sein sollte. Im Vergleich der Überfluss an ist Ihm in Urknall-Modellen gegen Annahmen über die baryon Dichte sehr unempfindlich, nur einiges Prozent ändernd, als sich die baryon Dichte um mehrere Größenordnungen ändert. Der beobachtete Wert von scheint Ihm, innerhalb der berechneten Reihe zu sein.

Referenzen

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Außenverbindungen und Verweisungen

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