A világ keletkezése
Az Univerzum kezdeti állapotáról biztosat nem tudunk, elméletekben azonban nincs hiány. A ma leginkább elfogadott modell, amelyet G.Gamov elméleti fizikus dolgozott ki az, ún. "Big-bang", a nagy robbanás elmélete.
Az ismert világ kora: kb.12-14 milliárd év A Nap kora: kb. 5 milliárd év A Föld kora: kb. 4,5 4,6 milliárd év A legrégebbi ismert kőzetek kora: kb. 3 milliárd év
A Föld első atmoszférájának összetétele: víz, szén-dioxid, nitrogén, szén-monoxid. A sűrűn becsapódó vasmeteoritok hidrogén gázt fejlesztettek, de ez elszökött a légkörből
A meteorit becsapódások ritkulásával a Föld lassan hűlni kezdett Az utolsó becsapódások kb 3,8 milliárd éve történtek A lehűlés következtében az őslégkörből megkezdődött a víz kicsapódása (kb. 4 milliárd éve) amelyből az ősóceán keletkezett
Az ősanyag sűrűsége szerinte 1025 g/cm3, hőmérséklete pedig 1016 K lehetett, ezen "tűzgömb" robbanásszerű kiterjedésével magyarázható az Univerzum ma észlelt expanziója. Azaz egy galaxisban elhelyezkedő megfigyelő az összes többi galaxist távolodni látja.
A Világegyetem tágulásának sebességét a spektrumvonalaknak a Doppler-effektus következtében létrejövő vörös eltolódásából lehet kiszámítani. A távolodó objektumok által kibocsátott sugárzás hullámhossza nagyobb, a közeledőké kisebb, mint a stacionárius sugárforrásé.
Edwin P. Hubble (1889 1953) amerikai csillagász 1929-ben a távoli extragalaxisok fényének vizsgálata során észrevette, hogy a színképben a földi elemeknek megfelelő színképvonalak a laboratóriumban mért hullámhossztól kissé a vörös felé tolódtak el. A jelenséget vöröseltolódásnak nevezzük.
A csillagok eloszlása a világűrben nem egyenletes. A csillagok csillagrendszerekbe, más néven galaxisokba tömörülnek. A mi csillagunk, a Nap is egy ilyen galaxisban foglal helyet, amelyet Galaktikának, vagy Tejútrendszerneknevezünk A galaxisok sok milliárd csillagból tevődnek össze. A Tejútrendszer legalább 100 milliárd csillagból áll.
A legközelebbi nagy galaxis az Andromédaköd, amely szabad szemmel is látható ködszerű foltként az Androméda-csillagképben. A Naprendszertől való távolsága 2,9 millió fényév. A galaxisok 10-12 milliárd évvel ezelőtt keletkeztek (a csillagokhoz hasonló módon) kozmikus gáz- és porfelhők sűrűsödéséből. A galaxisok részletesebb megfigyelését a XX. században épült óriás teleszkópok (tükrös távcsövek) tették lehetővé. A mai csillagászati eszközökkel megfigyelhető galaxisok száma több százmilliárd.
Az ősrobbanás-elmélet a fizikusok és a csillagászok körében sokáig igen vitatott volt. Az elmélet általános elfogadásában döntő szerepe volt az Arno Penzias és Robert Wilson amerikai rádiócsillagászok által véletlenül felfedezett maradékvagy háttérsugárzásnak. A kutatók 1965-ben egy telefontársaság megbízásából rádióteleszkópjukkal az égbolt rádiósugárzását vizsgálták, zajmentes tartományok után kutatva. Eközben egy állandó, minden irányból azonos intenzitással érkező mikrohullámú zajra lettek figyelmesek. Először különböző technikai hibákra gondoltak, de később arra a következtetésre jutottak, hogy ez a sugárzás a világűrből érkezik. Elméleti csillagászok gyorsan rájöttek, hogy ez nem lehet más, mint a korai forró univerzum maradék hőmérsékleti sugárzása.
A tudományos csillagászat bölcsője Mezopotámia. A mezopotámiai népek érdeme az első csillagászati ciklus felismerése és használata. Megfigyelőhelyeik magas, lépcsőzetes templomok voltak. Egyszerű megfigyelőeszközeikkel csak korlátozott pontosságú méréseket tudtak végezni.
Minthogy megfigyelési eredményeiket és módszereiket később a görögök vették át, az utóbbiak és a rómaiak közvetítésével több mezopotámiai csillagászati hagyaték él ma is a tudományainkban.
Ilyen pl. az időszámításban a hatvanas babiloni számrendszer maradványa, a teljes kör 360 o - ra való felosztása, a nap 12-es felosztása, az állatövi csillagképek neve. Innen származik a naptár hétnapos beosztása is. A hét napjai az égitestekről kapták a nevüket: a vasárnapot a Napról, a hétfőt a Holdról, a keddet a Marsról, a szerdát a Merkúrról, a csütörtököt a Jupiterről, a pénteket a Vénuszról, a szombatot a Szaturnuszról nevezték el. (angolul)
A kínai császárok csillagászai gondos feljegyzéseket készítettek már az i.e. III. évezredtől kezdve a rendkívüli égi jelenségekről, a nap- és holdfogyatkozások időpontjairól.
Az egyiptomi csillagász papok az éjszakai égbolt évszakos eltolódásából pontosan következtettek az ország életére nézve döntő fontosságú áradás várható kezdetére. Az egyiptomi csillagászati megfigyelőeszközök nap- és vízórák, hasítékokkal ellátott iránykijelölő lécek, függőón, zsinórok és egyenlő távolságban csomókkal megjelölt kötelek voltak. A Napot gömb alakúnak képzelték, és ők látták először a foltokat a felszínén.
Az ókori közel-keleti népek csillagászati eredményei a görögökhöz kerültek, akik a kultúrtörténet folyamán először igyekeztek összefoglaló rendszerbe foglalni és következtetések útján továbbfejleszteni a világra vonatkozó ismereteket. Csak az ő koruktól nevezhetjük a szó mai értelmében vett tudománynak a régiek ismeretanyagát.
Homérosz korában a Föld lapos korong volt a görögök képzeletében. A püthagoraszi iskolához tartozó Parmemidesz (i.e. V sz.) említette első ízben a gömb alakot a Földdel kapcsolatban. A gömb alakú Föld azonban mozdulatlan volt a görögök képzeletében, és az égitestek mind körülötte keringtek.
A fejlettebb geocentrikus világképet Hipparkhosz, a a tudományos csillagászat atyja, a pergai Appolóniusszal (i.e. II. sz.) alkotta meg. A bolygók mozgását két-két körmozgás összetevőjére bontotta. Ez a rendszer az epiciklois pályák tana csaknem kétezer éven át uralkodott a csillagászatban
A görög csillagászat Ptolemaiosszal (i.e. 90-161) érte el a tetőfokát. Az "Almagest" néven ismert főművében saját korának teljes ismeretanyagát foglalta össze. Ezt a geocentrikus világképet ptolemaioszi világképnek is szoktuk nevezni. Néhány égi jelenséget valóban jól lehetett ezzel az elképzeléssel is magyarázni. Talán ennek köszönhető, hogy az elkövetkező 15 évszázad fenntartás nélkül elfogadta.
Tanai a következők: A föld mozdulatlan és gömb alakú. Az égi gömb középpontjában helyezkedik el. Az egész világmindenség kering a Föld körül. A nap egy év alatt kerüli meg a Földet. Azt, hogy a Nap keringés közben némileg változtatja távolságát a Földtől, azzal magyarázta, hogy bár a Nap egyenletesen, körpályán kering, a pálya középpontja kissé eltolódva van a Földtől. Feltételezte, hogy a bolygók is körpályán keringenek a Nap körül.