universum (latin, av univeʹrsus ’hel’, ’allomfattande’, egentligen ’vänd åt ett håll’, av uni- och veʹrto ’vända’), kosmos, världsalltet, hela rummet och tiden, inklusive all energi och materia, som utgör den av människan upplevda verkligheten.

(34 av 240 ord)
Vill du få tillgång till hela artikeln?

Universum i stora drag

Man har i dag en rätt god föreställning om universums storskaliga struktur och utveckling, sammanfattad i den så kallade kosmologiska standardmodellen (”konkordansmodellen”). Enligt denna har universum utvidgats från ett mycket tätt, synnerligen hett begynnelsetillstånd (stora smällen, engelska ”big bang”) för knappt 14 miljarder år sedan till det universum vi i dag kan observera; en

(54 av 379 ord)

Objekt och strukturer i universum

För ett obeväpnat öga domineras den klara natthimlen av månen, planeterna och de ljusaste stjärnorna. Vid sidan av de större himlakropparna i solsystemet, där jorden är en av åtta planeter, ser vi alltså solens nära omgivning i stjärnevärlden. De synliga stjärnorna är sällan mer än några hundratals ljusår avlägsna. Även om avstånden till dem är ofantliga med

(57 av 406 ord)

Strålning, tid och dynamik i universum

Det är genom studier av galaxernas inre rörelser och rörelserna i galaxhoparna som man kommit fram till att det måste finna mörk materia: man kan dra slutsatser om den totala massan från det faktum att galaxer och galaxhopar håller ihop och inte skingras över tiden trots att dess delar – enskilda stjärnor respektive enskilda galaxer – ofta rör sig inbördes med stora hastigheter. Den så uppskattade massan är upp till fem-sex gånger större än den massa som man kan sluta

(80 av 1238 ord)

Universums historia

Med hjälp av astronomiska observationer, kännedom om de grundläggande naturlagarna samt några övriga grundläggande antaganden, kan dagens kosmologer ge ett scenario för hur universum utvecklats, se bild nedan.

image/gif

universum. Schematisk framställning av universums utveckling. Universums temperatur, medeldensitet och ålder anges i vänstra skalan. Olika epoker i universums historia är markerade. Elektromagnetisk strålning (fotoner) i gasen betecknas med vågor och partiklar av olika slag med olikfärgade prickar (elektroner röda, protoner blå, neutroner vita, neutriner gröna). Andra

(80 av 598 ord)

Plancktiden

Tiden närmast efter den stora smällen, från cirka 10–43 till kanske 10–40 sekunder – en oerhört kort tidrymd – kallas

(20 av 153 ord)

Inflationsepoken

Någon gång när universum funnits till i ungefär 10–35 till 10–32 sekunder – tidsangivelsen är ganska osäker – inträffar en dramatisk period i dess historia: universum genomgår under denna mycket korta tid en extremt kraftig utvidgning, en uppblåsning eller inflation. Hela det i dag synliga universum, all den materia som vi i dag ser innanför den kosmiska horisonten, var före denna utvidgningsfas sammanpackad inom ett litet ”frö”

(67 av 491 ord)

Kvark–gluon-epoken

Kvark–gluon-epoken sträcker sig från det att inflationsfasen är över till dess temperaturen har sjunkit så pass att kärnpartiklar kan bildas. Universum är under denna tid ett plasma av alla de partiklar som kan skapas genom parbildning, det vill säga genom omvandling av energi till partikel–antipartikel-par. Eftersom närmare kunskap

(48 av 340 ord)

Kärnsyntesepoken

När universum svalnat till ungefär 1010 K är medelenergin per partikel kring 1 MeV och det blir möjligt för kärnpartiklarna att slå sig samman och permanent bilda mer sammansatta atomkärnor. Tidigare har detta inte varit möjligt eftersom en sådan sammansatt kärna nästan omedelbart skulle slås sönder i kollisioner med andra kärnpartiklar eller av de allt ymnigare förekommande fotonerna eller neutrinerna. Men från och

(62 av 445 ord)

Rekombinationsepoken

När universum nått en ålder av ungefär 370 000 år har temperaturen sjunkit till ungefär 3 000 K svarande mot en medelenergi per partikel, speciellt per foton, om cirka 0,1 eV. Inte förrän

(30 av 213 ord)

Den mörka epoken

Sedan väl materian omvandlats från ett plasma till en normal gas av neutrala atomer kan alltså stjärn- och galaxbildningen börja på allvar. Men innan lysande stjärnor hunnits bildats finns det inga föremål som sänder ut vanligt ljus: universum är helt mörkt. Denna period sträcker sig över ungefär

(47 av 332 ord)

Stjärn- och galaxbildningsepoken

Denna period sträcker sig från ungefär 900 miljoner år fram till i dag. De mest avlägsna koncentrerade strukturer, som hittills kunnat iakttas, skickade ut sitt ljus i början av denna epok. Det är alltså under denna period som alla de stjärnor och galaxer som finns i dag har bildats. De kan också betraktas som kosmiska fossil om än från ett mer utvecklat universum än ursprungligt helium och den kosmiska bakgrundsstrålningen.

Uppkomsten av galaxhopar och galaxer är en komplicerad process. Drivkraften

(80 av 783 ord)

Universums framtid

På samma teoretiska grunder som för universums historia kan man ge sig in på att förutsäga dess framtida utveckling, utgående också från de observationsresultat som nu finns. Den avgörande faktorn för den storskaliga utvecklingen är balansen mellan tre storheter: den nuvarande utvidgningsfarten, den normala och den mörka materiens attraherande, det vill säga bromsande, kraft samt den

(56 av 398 ord)

Kritik av och spekulationer kring stora smällen-scenariot

Den skiss som presenterats ovan av universums uppkomst och tidigaste historia faller inom ramen för vad som, möjligen något oegentligt, kallas teorin om stora smällen (”big bang”). Den har, som nämnts, vunnit avsevärt i tilltro under decennierna kring sekelskiftet 2000. Men den har kritiserats alltsedan dess grundläggande tankar först presenterades på 1930- och 1940-talen. Utgångspunkten för kritiken har ofta varit svårigheten att acceptera tanken på stora smällen i form av en begynnelse i ett oändligt tätt tillstånd – en singularitet

(80 av 619 ord)

Kosmologins grunder

Som tidigare framhållits har kosmologi som vetenskap blivit möjlig genom en utveckling såväl på observations- som på teorisidan. Särskilt stor roll har det spelat att Einsteins allmänna relativitetsteori vunnit ökad tilltro som grundval för den storskaliga beskrivningen av universum. Här kan dock nämnas att det i dag finns förslag på att modifiera denna teori för att ge en alternativ förklaring till den mörka materian: istället för en ny materieform antas tyngdkraften ha en något annorlunda form än i Newtons teori

(80 av 613 ord)

Kosmologi som vetenskap

Jämfört med flera andra forskningsfält har kosmologi som vetenskap ett antal särdrag. I likhet med astronomi är den ickeexperimentell. I stället för experiment har man dock observationer. Men till skillnad från astronomin, där man vad gäller de flesta fenomen i alla fall har flera objekt att undersöka, så finns det för oss bara ett universum att studera. Kosmologi är också en historisk vetenskap:

(61 av 435 ord)

Medverkande

  • Bengt E Y Svensson
  • Bengt Gustafsson
  • Johan Warell

Litteraturanvisning

John D. Barrow, Universums födelse (svensk översättning 1995);
Bengt Gustafsson, Kosmisk resa (2:a upplagan 1998);
Malcolm S. Longair, The Origins of the Universe (1990);
Martin J. Rees, New Perspectives in Astrophysical Cosmology (1999);
Joseph Silk, On the shores of the unknown: A short history of the universe (2005);
Anita Sundman, Universum sett från en annan plats (1995).
Max Tegmark, Our Mathematical Universe (2014)
Källangivelse
Nationalencyklopedin, universum. http://www.ne.se/uppslagsverk/encyklopedi/lång/universum