Erinevates õppeainetes oleme uurinud selle maailma erinevaid külgi alates Maast ja selle pinnavormidest ning lõpetades ühiskonnateaduste ning religiooniga. Ja iga kord on üles kerkinud küsimus: kuidas on selline maailm kujunenud, mis on tema liikumapanevad jõud, milliseks kujuneb tema tulevik?

Vastust võib neile küsimustele otsida mitmeti. Võime toetuda eelnevate inimpõlvede kogemustele, analüüsida erinevate kultuuride arusaamasid, teha mõistelist analüüsi. Sellega tegeleb filosoofia. Probleemi saab lahendada ka religioossel teel - pühade tekstide või kaasaegsete prohvetite abiga.

Nimetus "kosmoloogia" pärineb Vana-Kreekast ning tähendab maailmaõpetust. Sõna-sõnalt võetuna tähendab "kosmos" korda, vastandudes "kaosele", st. korra puudumisele. Seda, et asjade areng toimub tänu vastandlike jõudude koosmõjule, märkasid inimesed juba ammu ning üldistades-personifitseerides oma tähelepanekuid jumaluste kujul kogu maailmale, jõudsid religioonides nii tavalise jumala-kuradi vastasseisuni. Nende ürgjõudude võitluse peegelduseks pidigi olema maailm, milles elame.

Tänapäeva ratsionaalses maailmas lahendatakse Maailma eksistentsi probleemid enamasti füüsika abil. Seda selle pärast, et füüsika on universaalne, tema seadused kehtivad sõltumatult uuritava objekti tüübist ning (uurija) vabast tahtest. Maailm, milles elame, peab olema füüsikaliselt võimalik -- see on kaasaegse kosmoloogia ainus kriteerium.

Ajalooline ülevaade

1. Primitiivne kosmoloogia üldistab inimese vahetu taju abil saadud kujutlust. Näeb inimene aga lamedat, silmapiiriga lõppevat maapinda, mida ülalt katab kuplikujuline taevas. Need esemed, mis asuvad maapinnal, on enam-vähem kättesaadavad; seevastu taevas liikuvate "taevakehade" -- päikese, kuu, tähtede -- kohta võis teha vaid oletusi. Tavaliselt oletati-usuti, et tegu on jumalatest seatud märkide (või koguni jumalate endiga), kes-mis seatud suunama inimeste maapealseid tegemisi. Selline ettekujutus on omane kõigile varastele tsivilisatsioonidele ning on täiesti piisav lihtsamate astronoomiliste arvutuste tegemiseks (kalender, kuu faasid, varjutuste ennustamine).

2. Klassikaline maailmapilt, pärit Vana-Kreekast, kujutas Universumit kerakujulist Maad ümbritsevate sfääriliste kihtide kogumina. Geomeetriat armastavatele kreeklastele oli kera esemete ideaalseimaks vormiks; ka olid nad piisavalt järjekindlad taevavaatlejad, et märgata tähistaeva katkematust. Olnuks tegu kupliga, pidanuks kupli äärel olevad tähtkujud taeva lõpetama; tegelikkuses võis tähtkujult tähtkujule liikudes taevale mistahes suunas ringi peale teha, jõudes tagasi sinna, kust alustati. Katkematu, kõigis suundades ühekaugusel asuv sfäär sobis hästi sellise tähistaeva kandjaks.

Platoni-Aristotelese Universum: kerakujuline Maa ja taevasfäärid selle ümber.

Joonis: Taavi Tuvikene

Et osa taevakehadest tähtede suhtes liikus, tõi Platon (427 - 348 e.Kr.) sisse lisaks tähtede sfäärile veel teise, nn. muutuste sfääri, millel liikusid päike, kuu ja tol ajal tuntud viis planeeti. Aristoteles (384 - 322 e.Kr.) arendas süsteemi sooviga taandada planeetide keerukas liikumine erinevate telgedega ühtlaselt pöörlevatele sfääridele nii, et iga planeet oleks oma sfääril kinni. (Tema teravmeelne masinavärk koosnes kokku 55 sfäärist, lisaks veel kinnistähtede oma.)

Klaudios Ptolemaios (83 - 161), geotsentrilise maailmapildi viimane konstruktor, suutis süsteemi mõnevõrra lihtsustada, viies planeedisfääride tsentrid eemale Maa tsentrist, mida loeti maailma keskpunktiks. Nii õnnestus tal seletada lisaks planeetide silmusekujulisele teele ka nende heleduse muutumist muutuva kauguse abil. See küllalt keeruline deferentide-epitsüklite süsteem oli katoliku kiriku toel inimkonna maailmapildiks rohkem kui tuhande aasta vältel.

Viimase täiustuse kinnisesse maailma tegi Mikolaj Kopernik (1473 - 1543), esitades 1543. a. heliotsentrilise maailmapildi, kus Maa koos teiste planeetidega tiirles ümber maailma keskmes asuva Päikese. See üsna tänapäevane pilt sisaldas siiski endiselt kinnistähtede sfääri (nüüd juba Päikese ümber!) ja oli ka pisut ebatäpsem Ptolemaiose omaga võrreldes. Tycho Brahe (1546 - 1601) tõi veelkord maailma tsentri Maale, jättes teised planeedid tiirlema ümber Maa ümber tiirutava Päikese, kuni Johann Kepler (1571 - 1630) oma kolme seadusega meie planeedisüsteemi lõplikult paika pani.

Ptolemaiose süsteem: deferent ja epitsükkel.

Joonis: Taavi Tuvikene

Kopernikuse heliotsentriline (päikesekeskne) maailmasüsteem.

Kepleri elliptiline orbiit.

Joonis: Taavi Tuvikene

3. Lõpmatu maailm. Oletuse, et ka tähed võivad olla kauged päikesed, esitas juba Rooma filosoof ja luuletaja Lucretius (99 - 55 e.Kr.). Kaasaegses formulatsioonis esitas selle idee Giordano Bruno 1583 aastal. Bruno traktaadis "Lõpmatusest, Universumist, maailmadest" on ilmaruum kõigis suundades ühesugune, täidetud päikesesarnaste tähtedega, mille ümber tiirlevad samuti planeedid. 18. saj. avastas W. Herschel, et tähed on koondunud süsteemi -- Galaktikasse, millest väljaspool neid ei esine. Küll aga on ruumis näha teisigi tähesüsteeme ja nendele ei näi tänapäevani lõppu tulevat, ükskõik kui kaugele me ka ei vaataks.

4. Relativistlik maailma mudel sai alguse Albert Einsteini üldrelatiivsusteooriast 1916. aastal. 1922. a. leidis vene matemaatik Aleksander Friedmann, et selline Universum ei saa olla tasakaalus, vaid peab kas paisuma või kokku tõmbuma. Kinnituse "paisuva Universumi" teooriale said astronoomid 1926. a., kui Edwin Hubble avastas galaktikate laialilendamise. See teooria, mida on täiendatud temperatuuri (soojusenergia) sissetoomisega, ongi tänapäeva kosmoloogia aluseks.

Klassikaline täheteadus, mille lõppeesmärgiks on niisiis maailmakirjelduse loomine, jaguneb nagu teisedki tänapäeva teadused all-lõikudeks -- teadusharudeks.

Astronoomia liigendus

Meetodi järgi liigendub astronoomia kolmeks:

astromeetria, tegeleb taevakehade asukoha määramisega ning taevakaartide koostamisega.
taevamehaanika, mis uurib taevakehade, eeskätt planeetide liikumist ruumis ja selle liikumise kajastumist taevasfääril.
astrofüüsika, mis uurib taevakehadelt tulevat kiirgust ja teeb sellest järeldusi nende ehituse ja arenemise kohta.

Objekti järgi jaguneb astronoomia (õigemini astrofüüsika):

planetoloogia (koos geofüüsikaga) uurib planeetide, nende kaaslaste jt. Päikesesüsteemi objektide ehitust.
tähtede füüsika
galaktikate füüsika uurib tähesüsteeme
kosmoloogia uurib Universumi, st. kogu maailma ehituse ja arengu seaduspärasusi.

Meie kursus on üles ehitatud objektide järgi. Kõigepealt vaatleme Päikesesüsteemi, siis tähti ja galaktikaid nende ehituse, stabiilsuse ja võimalike tekkemehhanismide seisukohalt. Lõpuks, juba teades, milline peab maailm välja tulema, püüame kokku panna tervikliku arengustsenaariumi -- kosmoloogilise mudeli.

printerisõbralik versioon

esita küsimus

viimati toimetatud: 31. 08. 2006. 11:10