Lịch sử vũ trụ

Hình sơ đồ thể hiện quá trình tiến hóa của vũ trụ khả kiến, xuất phát từ Vụ Nổ Lớn (điểm sáng bên trái) - cho đến hiện tại.

Là một phần trong loạt bài về
Vũ trụ học vật lý
Vụ Nổ Lớn · Vũ trụ Tuổi của vũ trụ Niên đại của vũ trụ
Vũ trụ sơ khai Phình to · Tổng hợp hạt nhân Nền Sóng hấp dẫn (GWB) Vi sóng (CMB) · Neutrino (CNB)
Sự giãn nở · Tương lai Định luật Hubble · Dịch chuyển đỏ Mở rộng metric của không gian FLRW metric · Phương trình Friedmann Vũ trụ không đồng nhất Tương lai của một vũ trụ giãn nở Số phận sau cùng của vũ trụ Vụ Rách Lớn Vụ Co Lớn Vụ Nảy Lớn
Thành phần · Cấu trúc Thành phần Mô hình Lambda-CDM Năng lượng tối · Chất lỏng tối · Vật chất tối Cấu trúc Hình dạng vũ trụ Galaxy filament · Hình thành thiên hà Large quasar group Cấu trúc tầm mức lớn Tái ion hóa · Hình thành cấu trúc Khoảng trống vũ trụ
Thí nghiệm Black Hole Initiative (BHI) BOOMERanG Vệ tinh COBE Dark Energy Survey Illustris project Kính thiên văn không gian Planck Khảo sát Bầu trời Kỹ thuật số Sloan (SDSS) 2dF Tàu thăm dò Bất đẳng hướng Vi sóng Wilkinson (WMAP)
Nhà khoa học Aaronson Alfvén Alpher Bharadwaj Copernicus de Sitter Dicke Ehlers Einstein Ellis Friedman Galileo Gamow Guth Hawking Hubble Lemaître Mather Newton Penrose Penzias Rubin Schmidt Smoot Suntzeff Sunyaev Tolman Wilson Zel'dovich Danh sách nhà vũ trụ học
Lịch sử Sự khám phá bức xạ nền vi sóng vũ trụ Lịch sự của thuyết Vụ Nổ Lớn Các giải thích tôn giáo của thuyết Vụ Nổ Lớn Thời gian biểu các thuyết vũ trụ học
Thể loại Cổng thông tin Thiên nhiên Cổng thông tin Thiên văn học Cổng thông tin Vật lý
x t s

Biểu thời gian lịch sử tự nhiên
Hộp này: xem thảo luận sửa
−13 — – −12 — – −11 — – −10 — – −9 — – −8 — – −7 — – −6 — – −5 — – −4 — – −3 — – −2 — – −1 — – 0 —	Thời kỳ Tăm tối Tái ion hóa Thời kỳ vật chất lấn át Mở rộng gia tăng Nước trên Trái Đất Sự sống đơn bào Quang hợp Sự sống đa bào Đ.V. có xương sống	← Vũ trụ sớm nhất ← Ngôi sao sớm nhất ← Thiên hà sớm nhất ← Chuẩn tinh / Hố đen ← Omega Centauri ← Thiên hà Andromeda ← Xoắn ốc Ngân Hà ← Cụm sao NGC 188 ← Alpha Centauri ← Trái Đất / Hệ Mặt trời ← Sự sống sớm nhất ← Oxy sớm nhất ← Oxy khí quyển ← Sinh sản hữu tính ← Nấm sớm nhất ← Động vật / cây cối sớm nhất ← Vụ bùng nổ Cambri ← Thú vật sớm nhất ← Vượn người / người sớm nhất S ố n g
(tỉ năm trước)

Thời gian biểu của sự hình thành và phát triển của vũ trụ mô tả lịch sử vũ trụ và tương lai của vũ trụ theo thuyết Vụ Nổ Lớn (Big Bang theory). Người ta ước tính quá trình mở rộng metric của không gian đã khơi mào từ 13,8 tỷ năm trước.^[1] Thời gian xuất hiện từ thời khắc Big Bang xảy ra được gọi là thời gian vũ trụ.

Khái quát

Tóm tắt những giai đoạn quan trọng trong lịch sử và tương lai của vũ trụ, theo thuyết Vụ Nổ Lớn, gồm:

1. Vũ trụ rất sơ khai, từ thời kỳ Planck đến thời kỳ phình to vũ trụ, tương ứng với những pico giây đầu tiên của thời gian vũ trụ; thời kỳ này được nghiên cứu bởi nhiều lý thuyết vật lý, nhưng các lý thuyết này chưa có được các thí nghiệm của vật lý hạt kiểm chứng.
2. Vũ trụ sơ khai, từ Kỷ nguyên quark đến hết Kỷ nguyên photon, khoảng 377.000 năm đầu của thời gian vũ trụ, khi các lực cơ bản và hạt cơ bản bắt đầu xuất hiện, nhưng vũ trụ vẫn còn đang ở trạng thái plasma.
3. Thời kỳ tối và xuất hiện các cấu trúc cô đặc lớn trong vũ trụ, từ 377.000 năm đến khoảng 150 triệu năm của thời gian vũ trụ, ở cuối giai đoạn này, vũ trụ đã bắt đầu trong suốt nhưng chưa có cấu trúc vật chất cô đặc lớn nào xuất hiện.

   các cấu trúc vật chất cô đặc lớn bao gồm sự tiến hóa của sao, sự hình thành và tiến hóa của thiên hà sự hình thành các quần tụ thiên hà và siêu đám thiên hà, từ khoảng 150 triệu năm của thời gian vũ trụ đến hiện tại, và còn tiếp tục đến khoảng 100 tỷ năm trong thời gian vũ trụ; Ngân Hà, thiên hà chứa loài người, bắt đầu hình thành vào khoảng 5 tỷ năm trong thời gian vũ trụ.^[2]

4. Vũ trụ hiện nay, từ 1 tỷ năm đến 12.8 tỷ năm, vũ trụ giống như nó bây giờ. Nó sẽ tiếp tục nhìn giống như thế này trong vài tỷ năm tới. Hệ Mặt Trời hình thành khoảng 4,6 tỷ năm trước, và sự sống xuất hiện trên Trái Đất khoảng 3,5 tỷ năm trước.
5. Tương lai xa, khi các vì sao ngừng hình thành, có nhiều giả thuyết về số phận sau cùng của vũ trụ.

Vũ trụ rất sơ khai

Kỷ nguyên Planck

Bài chi tiết: Kỷ nguyên Planck

Thời gian ngắn hơn 10⁻⁴³ giây (thời gian Planck)

Kỷ nguyên Planck là một kỷ nguyên trong vũ trụ học vụ nổ lớn truyền thống (không phình to) mà trong đó nhiệt độ quá lớn nên bốn lực cơ bản—lực điện từ, lực hấp dẫn, tương tác hạt nhân yếu, và tương tác hạt nhân mạnh—là một lực cơ bản. Hiện có ít hiểu biết về vật lý tại nhiệt độ này; các giả thuyết khác nhau đưa ra các viễn cảnh khác nhau. Vũ trụ học vụ nổ lớn truyền thống dự đoán rằng có một điểm kì dị không-thời gian trước thời gian này, nhưng lý thuyết này dựa vào thuyết tương đối rộng, nó được cho là không hiệu quả trong kỷ nguyên này hiệu ứng lượng tử.

Trong vũ trụ có phình to, thời gian trước khi dừng phình to (khoảng 10⁻³² giây trước Vụ Nổ Lớn) không tuân theo dòng thời gian vụ nổ lớn truyền thống. Các mô hình với mục đích trình bày các quá trình của kỷ nguyên Planck là các đề xuất phỏng đoán cho "Vật Lý Mới". Các ví dụ bao gồm trạng thái ban đầu Hartle–Hawking, phong cảnh dây, vũ trụ học khí dây, và vũ trụ ekpyrotic.

Kỷ nguyên thống nhất lớn

Bài chi tiết: Kỷ nguyên thống nhất lớn

Giữa 10⁻⁴³ giây và 10⁻³⁶ giây sau Vụ Nổ Lớn^[3]

Khi vũ trụ giãn nở và nguội đi, nó trải qua nhiệt độ chuyển đổi, tại đây các lực tách rời khỏi nhau. Điều này có thể được coi là chuyển pha giống như chuyển đổi pha ngưng tụ và đông đặc của các vật chất bình thường. Kỷ nguyên thống nhất lớn bắt đầu khi lực hấp dẫn tách rời khỏi các lực trường chuẩn. Vật lý không hấp dẫn của kỷ nguyên này được miêu tả bởi thuyết thống nhất lớn (GUT, grand unified theory). Kỷ nguyên thống nhất lớn kết thúc khi các lực GUT tách thành các lực điện yếu và mạnh.

Tham khảo

1. Phân tích dữ liệu từ quan sát của Tàu vũ trụ Planck năm 2015 cho ra ước lượng tuổi vũ trụ vào khoảng 13.799 ± 0.021 tỷ năm (với khoảng tin cậy 68%). Xem Bảng 4, trang 31 của file PDF. Planck Collaboration (2015). “Planck 2015 results. XIII. Cosmological parameters”. Astronomy & Astrophysics. 594 (13): A13. arXiv:1502.01589. Bibcode:2016A&A...594A..13P. doi:10.1051/0004-6361/201525830.
2. del Peloso, E. F. (2005). “The age of the Galactic thin disk from Th/Eu nucleocosmochronology. III. Extended sample”. Astronomy and Astrophysics. 440 (3): 1153–1159. arXiv:astro-ph/0506458. Bibcode:2005A&A...440.1153D. doi:10.1051/0004-6361:20053307.
3. Ryden B: "Introduction to Cosmology", pg. 196 Addison-Wesley 2003

Liên kết ngoài

• PBS Online (2000). From the Big Bang to the End of the Universe – The Mysteries of Deep Space Timeline. Truy cập ngày 24 tháng 3 năm 2005.
• Schulman, Eric (1997). The History of the Universe in 200 Words or Less. Truy cập ngày 24 tháng 3 năm 2005.
• Deep Time: Crash Course Astronomy #45. Truy cập ngày 2 tháng 10 năm 2016.
• Space Telescope Science Institute Office of Public Outreach (2005). Home of the Hubble Space Telescope. Truy cập ngày 24 tháng 3 năm 2005.
• Fermilab graphics Lưu trữ 2009-08-01 tại Wayback Machine (see "Energy time line from the Big Bang to the present" and "History of the Universe Poster")
• Exploring Time from Planck time to the lifespan of the Universe
• Cosmic Evolution is a multi-media web site that explores the cosmic-evolutionary scenario from big bang to humankind.
• Astronomers' first detailed hint of what was going on less than a trillionth of a second after time began
• The Universe Adventure
• Cosmology FAQ, Professor Edward L. Wright, UCLA
• Sean Carroll on the arrow of time (Part 1), The origin of the universe and the arrow of time, Sean Carroll, video, CHAST 2009, Templeton, Faculty of science, University of Sydney, November 2009, TED.com
• A Universe From Nothing, video, Lawrence Krauss, AAI 2009, YouTube.com
• Once Upon A Universe Lưu trữ 2015-12-07 tại Wayback Machine – Story of the Universe told in 13 chapters. Science communication site supported by STFC.
• Cosmic Evolution through Time Lưu trữ 2016-01-25 tại Wayback Machine – an interactive timeline explains the main events in the history of our Universe

Bản mẫu:Vũ trụ học