#22: Kosmologin 1919-2019

Av Jesper Sollerman

Svenska astronomiska sällskapet firar 100 år, och man kan passa på att fråga sig vad som hänt med vårt vetande om kosmologin – läran om universum i det stora hela – under denna epok. En hel del, får man nog säga.

I början av 1900-talet var astronomer ense om att universum bara består av ett enda stjärnsystem, Vintergatan. På bilden syns ett Vintergatspanorama som Knut Lundmark lät makarna Tatjana och Martin Kesküla förfärdiga på 50-talet. Målningen, vars yttermått är 229 x 118 cm, hänger idag på Institutionen för astronomi och teoretisk fysik i Lund. Foto: Institutionen för astronomi och teoretisk fysik, Lunds universitet.

År 1919, när sällskapet bildades, låg visserligen den allmänna relativitetsteorin färdig. Den utgör grunden för den moderna kosmologin. Det var ju också just år 1919 som relativitetsteorin bekräftades under en solförmörkelseexpedition och Einstein blev fysikens superkändis. Einsteins universum vid den tiden var dock begränsat till en statisk Vintergata, och en tegelsten till lärobok som Östen Bergstrands Astronomi från 1926 hade inte många meningar till övers för vad vi idag skulle kalla kosmologi. Detta förändrades såklart när Edwin Hubble, svenske Knut Lundmark och andra insåg att spiralnebulosorna i själva verket var avlägsna galaxer som dessutom avlägsnar sig från oss. Big bang-modellen var född. Teorin hade emellertid mothugg av Steady state-förespråkarna, som istället för en stor ursmäll tänkte sig kontinuerlig skapelse av en proton åt gången, långt in på 1960-talet. Upptäckten av den kosmiska bakgrundsstrålningen år 1965 var dödsstöten för Steady state – och startpunkten för modern observationell kosmologi. Universum hade alltså ändrats från en ändlig, evig Vintergata till ett dynamiskt oändligt universum med ett startögonblick.

Under 1970- och 80-talet dominerades diskussionen bland observationellt inriktade kosmologer av jakten på det exakta värdet på Hubble-konstanten – vilken bestämmer expansionshastigheten — något som historikerna i framtiden kanske kommer se som lite av en kvasidebatt. Svenska fysiker som Hannes Alfvén och Oskar Klein lade fram idéer om universum i det stora hela, men bland de svenska astronomerna var kosmologin ännu inte ett särskilt hett ämne. Även internationellt började det röra på sig först när fysiker och astronomer tillsammans började fundera på universums första tid, när den heta kosmiska ursoppan liknade ett stort partikelfysikexperiment.

Observationell kosmologi fick sedan raketfart under början av 1990-talet när supernovaexperiment, bakgrundstrålningssatelliter och genommönstringar av universums storskaliga struktur kunde genomföras efter stora teknologiska landvinningar. Precisions-kosmologin etablerade nu kosmologin som en del av den astronomiska vetenskapen – långt från en mer spekulativ verksamhet.

Hubble-teleskopets Extreme Deep Field. Bilden visar ett område stort som fullmånen i stjärnbilden Fornax, Ugnen. Med något undantag är alla lysande fläckarna på bilden mycket avlägsna galaxer. Bild: Wikimedia Commons.

År 2019 är kosmologin hetare än någonsin. Vid Oskar Klein-centret i Stockholm är kosmologin sedan 10 år tillbaka det sammanhängande temat för flera stora forskargrupper inom fysik och astronomi, och vid alla svenska astronomiinstitutioner bedrivs nu forskning med kosmologin som fond. De senare årens etablerade kosmologiska världsbild, dominerad av mörk energi och mörk materia, lämnar dock många frågetecken till framtida forskning, och mycket av forskningsfronten i dagens kosmologi handlar om ämnen som kaotisk inflation, multiversum, och parallella världar. Kanske lever den mer spekulativa sidan av kosmologin fortfarande.

Lämna ett svar

E-postadressen publiceras inte. Obligatoriska fält är märkta *