Rozdział 25
Granice kosmologii
Nowa nauka
Z perspektywy historycznej wiek XX nie będzie miał wielu powodów do dumy: stulecie wojen, rewolucji, totalitaryzmów… Ale niewątpliwie powstanie kosmologii, jako nauki w nowoczesnym znaczeniu tego słowa, na zawsze pozostanie jego mocnym atutem. W poprzednich rozdziałach tej książki śledziliśmy, jak dziewiętnastowieczne spekulacje na temat kosmosu stopniowo przekształcały się we współczesną teorię fizyczną. Było to zasługą Einsteina, Friedmana, Lemaître’a, Robertsona i wielu innych. Matematyczne modele, mocno osadzone w ogólnej teorii względności, zastąpiły dawniejsze intuicje, wspomagane tylko doraźnymi obliczeniami. Początkowo baza obserwacyjna młodej kosmologii była wiotka, ale rozwój astronomii pozagalaktycznej i technik obserwacyjnych stopniowo zmieniał tę sytuację. Odkrycie mikrofalowego promieniowania tła stało się pod tym względem czymś zasługującym na miano rewolucji. Dzięki temu odkryciu uzyskaliśmy niemal bezpośredni wgląd w procesy fizyczne, które przebiegały we wczesnym Wszechświecie. Zawęziło to znacznie zbiór dopuszczalnych modeli teoretycznych (i faktycznie wyeliminowało kosmologię stanu stacjonarnego), co umożliwiło stopniową konsolidację modelu standardowego.
Model standardowy daje wiarygodny obraz Wszechświata wstecz w czasie aż do około jednej sekundy po Wielkim Wybuchu. Obfitości powstałych wówczas jąder atomowych są skutecznym testem potwierdzającym teoretyczne przewidywania. Rekonstrukcja wcześniejszych etapów kosmicznej ewolucji jest bardziej hipotetyczna, ale opiera się na odpowiedzialnych teoriach współczesnej fizyki cząstek elementarnych i teoriach pól kwantowych.