Vznik kosmologie

Původní poznatky o vesmíru, jejichž základem bylo studium Sluneční soustavy a představa tzv. geocentrické soustavy, se s rozvojem pozorovací techniky začaly měnit. Už v 17. století polský astronom Mikuláš Koperník a německý astronom Johannes Kepler přišli s tzv. heliocentrickou soustavou a od té doby je centrálním tělesem Sluneční soustavy nikoliv Země, ale Slunce. V 18. století William Herschel „vytušil“ pravou podstatu vzdálených mlhovin - dnešních galaxií. Začátkem 20. století americký astronom Edwin Powel Hubble dokázal existenci jiných galaxií (do té doby se uvažovalo o existenci jen naší Galaxie) a správně určil souvislost mezi rychlostí vzdalování a jejich vzdáleností tzv. Hubbleovým zákonem.

Postupně tak začalo vznikal nové odvětví astronomie - kosmologie, která se zabývá vesmírem jako celkem. Kosmologie řeší otázky stáří vesmíru, vývoje vesmíru, vzniku vesmíru, tvaru vesmíru, velikosti vesmíru, … Tyto problémy řeší na základě jednoduchých modelů, jejichž teoreticky odvozené vlastnosti jsou srovnávány se skutečnými pozorováními. Velkým problémem, který nemá žádná jiná fyzikální disciplína, je skutečnost, že vesmír je jediný a není tedy možné srovnávat s jinými vesmíry, které by se vyvíjely za jiných podmínek. Dalším problémem je, že kosmolog nemůže provést žádný experiment, kdy by vesmír uvedl do určitého stavu a zkoušel, jak se bude za daných podmínek vyvíjet. Z těchto omezení vyplývají i odlišné metody práce kosmologů ve srovnání s ostatními fyziky.

Dominující silou ve vesmíru je gravitační síla, a proto kosmologické modely popisující vesmír závisí především na teorii popisující gravitační působení. Tato teorie je totiž pro současnou strukturu a vývoj vesmíru nejpodstatnější. V ranné historii vesmíru sehrály pochopitelně důležitou roli (v té době nejdůležitější) i jiné silové interakce, ale v současné době převládá gravitační působení. V současnosti nejvíce přijímanou teorií gravitace je Einsteinova obecná teorie relativity, na základě níž se vytvářejí různé kosmologické modely a předpovědi.