Vizualizare sursă pentru „Univers”

{{Infobox
|title      = Univers
|image      = [[File:NASA-HS201427a-HubbleUltraDeepField2014-20140603.jpg|300px]]
|caption    = [[Hubble Ultra Deep Field]] finalizat în septembrie 2012 prezintă cele mai îndepărtate galaxii fotografiate vreodată. Cu excepția celor câtorva stele din prim plan (care sunt luminoase și ușor de recunoscut deoarece au doar vârfuri de difracție), fiecare lumină din fotografie este o galaxie individuală, unele dintre ele vechi de 13,2 miliarde de ani; se estimează că [[universul observabil]] conține peste 2 bilioane de galaxii.<ref>{{Citation |publisher=www.sciencefocus.com |author1=daniel.hani@sprylab.com |language=en |title=How many galaxies are in the Universe? A lot more than you'd think |url=https://www.sciencefocus.com/space/how-many-galaxies-are-in-the-universe}}</ref>
|label1     = [[Vârsta universului|Vârstă]] 
|data1      = 13,799 ± 0,021 miliarde ani<ref name="Planck 2015"/>
|label2     = Diametru
|data2      = Necunoscut.<ref name="Brian Greene 2011"/> Diametrul [[Universul observabil|universului observabil]]: {{val|8.8|e=26|u=m}} {{nowrap|(28.5 G[[parsec|pc]] sau 93 G[[an lumină|ly]])}}<ref>{{cite book |author1=Itzhak Bars|author2=John Terning|title=Extra Dimensions in Space and Time |url=https://books.google.com/books?id=fFSMatekilIC&pg=PA27|accessdate=2011-05-01|date=November 2009 |publisher=Springer|isbn=978-0-387-77637-8|pages=27–}}</ref>
|label3     = Masă (materie obișnuită)
|data3      = Cel puțin 10<sup>53</sup> kg<ref name="Paul Davies 2006 43">{{cite book|author=Paul Davies |date=2006|title=The Goldilocks Enigma|page=43ff|publisher=First Mariner Books|isbn=978-0-618-59226-5}}</ref>
|label4     = Densitatea medie 
|data4      = 9.9 x 10<sup>−30</sup> g/cm<sup>3</sup><ref name="wmap_universe_made_of">{{cite web |author=NASA/WMAP Science Team|date=24 ianuarie 2014|title=Universe 101: What is the Universe Made Of?|url=http://map.gsfc.nasa.gov/universe/uni_matter.html|publisher=NASA|accessdate=17 februarie 2015}}</ref>
|label5     = Temperatura medie
|data5      = 2,72548 [[Kelvin|K]]<ref name=Fixsen>{{Cite journal |last1=Fixsen |first1=D.J. |date=2009 |title=The Temperature of the Cosmic Microwave Background |journal=[[The Astrophysical Journal]]|volume=707 |issue=2|pages=916–20 |arxiv=0911.1955 |bibcode=2009ApJ...707..916F |doi=10.1088/0004-637X/707/2/916 | issn = 0004-637X }}</ref>
|label6     = Conținutul principal
|data6      = Materie obișnuită ([[barion]]) (4,9%)<br>[[Materie întunecată]] (26,8%)<br>[[Energie neagră]] (68,3%)<ref name="planck2013parameters">{{cite web|title = First Planck results: the Universe is still weird and interesting|url = https://arstechnica.com/science/2013/03/first-planck-results-the-universe-is-still-weird-and-interesting/|work=Matthew Francis|publisher=Ars technica|date=21 martie 2013|accessdate=21 august 2015}}</ref>
|label7     = Formă
|data7      = [[Forma universului|Plat]] cu o marjă de eroare de 0,4%<ref>{{cite web |author=NASA/WMAP Science Team|date=24 ianuarie 2014 |url=http://map.gsfc.nasa.gov/universe/uni_shape.html|title=Universe 101: Will the Universe expand forever? |publisher=NASA|accessdate=16 aprilie 2015}}</ref>
}}
{{altesensuri}}
'''Universul''' ([[latină|lat.]] ''universum'') este totalitatea spațiului și timpului,{{efn|name=spacetime|According to [[modern physics]], space and time are intimately intertwined and [[physics|physically]] meaningless if taken separately from each other. See [[Theory of relativity]].}} a tuturor formelor de materie și energie. În timp ce dimensiunea întregului Univers nu este cunoscută,<ref name="Brian Greene 2011">{{cite book |first=Brian |last=Greene |author-link=Brian Greene |title=The Hidden Reality |publisher=Alfred A. Knopf |date=2011 }}</ref> [[universul observabil]] poate fi măsurat și este estimat în prezent la 93 miliarde de [[ani-lumină]] în diametru. 

Cele mai vechi modele științifice ale Universului au fost dezvoltate de filosofi [[Filozofia greacă clasică|antici greci]] și indieni și au fost [[Geocentrism|geocentrice]], plasând [[Terra|Pământul]] în centrul Universului.<ref>{{cite book |title=From China to Paris: 2000 Years Transmission of Mathematical Ideas |first=Yvonne |last=Dold-Samplonius |date=2002 |publisher=Franz Steiner Verlag}}</ref><ref name="Routledge">{{cite book |title=Medieval Science Technology and Medicine: An Encyclopedia |author1=Thomas F. Glick |author2=Steven Livesey |author3=Faith Wallis |publisher=Routledge}}</ref> De-a lungul secolelor, observațiile astronomice mai precise l-au determinat pe [[Nicolaus Copernicus]] să dezvolte [[Heliocentrism|modelul heliocentric]] cu [[Soare]]le în centrul [[Sistemul Solar|Sistemului Solar]]. În elaborarea [[Legea atracției universale|legii atracției universale]], [[Isaac Newton]] s-a bazat pe lucrările lui Copernicus, precum și pe observațiile lui [[Tycho Brahe]] și [[Legile lui Kepler|legile mișcării planetare]] ale lui [[Johannes Kepler]].

Îmbunătățirea observațiilor a dus la conștientizarea faptului că [[Soare]]le este una din sutele de miliarde de [[stele]] din [[Calea Lactee]], care este una din sutele de miliarde de [[galaxii]] din Univers. Multe dintre stelele din galaxia noastră au [[planete]]. La scară mai mare, galaxiile sunt distribuite uniform și la fel în toate direcțiile, ceea ce înseamnă că Universul nu are nici margine nici centru. La scară mai mică, galaxiile sunt distribuite în roiuri și [[Super-roi de galaxii|super-roiuri]] care formează [[Filament galactic|filamente]] imense în spațiu, creând o structură vastă ca de spumă.<ref>{{Cite book |url=https://books.google.com/books?id=RLwangEACAAJ|title=An Introduction to Modern Astrophysics |last=Carroll|first=Bradley W.|last2=Ostlie|first2=Dale A.|date=2013-07-23|publisher=Pearson|isbn=978-1-292-02293-2|edition=International|pages=1173–74|language=en}}</ref> Descoperirile de la începutul secolului XX au sugerat că Universul a avut un început și că de atunci spațiul s-a extins,<ref name="Hawking">{{cite book |author=Hawking, Stephen |date=1988 |title=A Brief History of Time |publisher=Bantam Books |isbn=978-0-553-05340-1 |page=125 |authorlink=Stephen Hawking}}</ref> iar în prezent rata de extindere este în creștere.<ref name="nobel_2011">{{cite web |url=https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2011/ |title=The Nobel Prize in Physics 2011 |accessdate=16 aprilie 2015}}</ref>

Teoria [[Big Bang]] este descrierea cosmologică predominantă a dezvoltării Universului. Sub această teorie, spațiul și timpul au apărut împreună cu 13,799 ± 0,021 miliarde de ani în urmă,<ref name="Planck 2015">{{cite journal|author=Planck Collaboration|year=2016|title=Planck 2015 results. XIII. Cosmological parameters |arxiv=1502.01589|bibcode=2016A&A...594A..13P|doi=10.1051/0004-6361/201525830 |volume=594 |journal=Astronomy & Astrophysics |page=A13, Table 4}}</ref> cu o cantitate fixă de energie și materie care a devenit mai puțin densă pe măsură ce Universul s-a extins. După o expansiune inițială accelerată la aproximativ 10<sup>−32</sup> secunde și separarea celor patru [[Interacțiune fundamentală|forțe fundamentale]] cunoscute, Universul s-a răcit treptat și a continuat să se extindă, permițând formarea primelor [[Particulă subatomică|particule subatomice]] și a [[atom]]ilor simpli. [[Materia întunecată]] s-a adunat treptat, formând o structură ca o spumă cu filamente și vid sub influența [[gravitație|gravitației]]. Nori uriași de [[hidrogen]] și [[heliu]] s-au retras treptat în locurile în care materia întunecată era cea mai densă, formând primele galaxii și stelele. Este posibil să vedem astăzi obiecte care sunt acum la o depărtare de 13,799 miliarde de [[ani-lumină]], deoarece spațiul însuși s-a extins și continuă să se extindă. Aceasta înseamnă că obiectele care se află acum la 46,5 miliarde de ani-lumină distanță pot fi văzute în trecutul lor îndepărtat, pentru că în trecut, când lumina lor a fost emisă, ele erau mult mai aproape de Pământ.

Din studiul mișcării galaxiilor, s-a descoperit că universul conține mult mai mult materie decât este reprezentată de obiecte vizibile: stele, galaxii, nebuloasele și gazul interstelar. Această materie nevăzută este cunoscută sub numele de materie întunecată <ref>{{cite web|last1=Redd|first1=Nola|title=What is Dark Matter?|url=https://www.space.com/20930-dark-matter.html|website=Space.com|accessdate=1 February 2018}}</ref> (''întunecat'' înseamnă că există o gamă largă de dovezi indirecte puternice că există, dar n-am detectat-o încă direct). [[Modelul ΛCDM]] este cel mai acceptat model al universului nostru. Aceasta sugerează că aproximativ 69,2% ± 1,2% [2015] din masa și energia din univers este o [[constantă cosmologică]] (sau, în extensie la ACDM, alte forme de energie întunecată, cum ar fi un [[câmp scalar]]), care este responsabilă pentru extinderea actuală din spațiu și aproximativ 25,8% ± 1,1% [2015] este materie întunecată.<ref name="planck_2015">[https://www.aanda.org/articles/aa/full_html/2016/10/aa27101-15/T9.html Planck 2015 results, table 9]</ref> Materia obișnuită ("barion") reprezintă doar 4,9% [2015] din universul fizic.<ref name="planck_2015" /> Stelele, planetele și norii vizibili de gaz formează doar aproximativ 6% din materia obișnuită, sau aproximativ 0,3% din întregul univers.<ref>{{Cite journal
| last = Persic
| first = Massimo
| last2 = Salucci
| first2 = Paolo
| date = 1992-09-01
| title = The baryon content of the Universe
| url = http://mnras.oxfordjournals.org/content/258/1/14P
| journal = Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
| language = en
| volume = 258
| issue = 1
| pages = 14P–18P
| doi = 10.1093/mnras/258.1.14P
| issn = 0035-8711
|arxiv = astro-ph/0502178 |bibcode = 1992MNRAS.258P..14P }}: states "less than 10%" but also provides a more exact value of 0.3% of the universe, which is about 6% of baryonic matter [4.9% according to Planck 2015].</ref>

Există numeroase ipoteze concurente despre soarta finală a universului și despre ceea ce a precedat Big Bang-ul, în timp ce alți fizicieni și filosofi refuză să speculeze, îndoindu-se că informațiile despre stările anterioare vor fi vreodată accesibile. Unii fizicieni au sugerat diferite ipoteze [[multivers]]e, în care Universul ar putea fi unul dintre numeroasele universuri care există.<ref name="Brian Greene 2011" /><ref name="EllisKS032">{{cite journal
|last = Ellis|first = George F.R.
|author2 = U. Kirchner
|author3 = W.R. Stoeger
|title = Multiverses and physical cosmology
|journal = Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
|volume = 347|issue = 3|pages = 921–36
|date = 2004
|arxiv = astro-ph/0305292
|doi =10.1111/j.1365-2966.2004.07261.x
| bibcode=2004MNRAS.347..921E
}}</ref><ref>Palmer, Jason. (3 august 2011) [https://www.bbc.co.uk/news/science-environment-14372387 BBC News&nbsp;– 'Multiverse' theory suggested by microwave background]. Retrieved 2011-11-28.</ref>

== Definiție ==
Universul fizic este definit ca totalitatea spațiului și timpului{{efn|name=spacetime|}} (denumit colectiv [[spațiu-timp]]) și toată energia în diferitele sale forme, inclusiv [[radiația electromagnetică]] și materia și deci planetele, sateliții, stelele, galaxiile și conținutul spațiului intergalactic.<ref name="Britannica">{{cite encyclopedia |title=Universe |encyclopedia=Encyclopaedia Britannica online |publisher=Encyclopaedia Britannica Inc. |date=2012 |url=https://www.britannica.com/science/universe |accessdate=17 February 2018}}</ref><ref>{{cite web |url=http://www.merriam-webster.com/dictionary/Universe |title=Universe |work=Merriam-Webster Dictionary |accessdate=21 septembrie 2012}}</ref><ref>{{cite web |url=http://dictionary.reference.com/browse/Universe?s=t |title=Universe |work=Dictionary.com |accessdate=21 septembrie 2012}}</ref> Universul include și legile fizice care influențează energia și materia, cum ar fi [[legile de conservare]], [[Mecanică clasică|mecanica clasică]] și [[Teoria relativității|relativitatea]].<ref name="Schreuder2014">{{cite book|author=Duco A. Schreuder|title=Vision and Visual Perception|url=https://books.google.com/books?id=I7a7BQAAQBAJ&pg=PA135|date=3 decembrie 2014|publisher=Archway Publishing|isbn=978-1-4808-1294-9|page=135}}</ref>

Universul este deseori definit ca "totalitatea existenței", sau tot ceea ce există, tot ce a existat și tot ceea ce va exista.<ref name="Schreuder2014" /> De fapt, unii filosofi și oameni de știință susțin includerea ideilor și conceptelor abstracte - cum ar fi matematica și logica - în definirea Universului.{{refn|1={{cite journal |last=Tegmark |first=Max |title=The Mathematical Universe |journal=Foundations of Physics |volume=38 |issue=2 |pages=101–50 |doi=10.1007/s10701-007-9186-9 |bibcode = 2008FoPh...38..101T |arxiv = 0704.0646 |year=2008}} A short version of which is available at {{cite arxiv |eprint=0709.4024 |title=Shut up and calculate|last1=Fixsen|first1=D. J.|class=physics.pop-ph|year=2007}} in reference to David Mermin's famous quote "shut up and calculate!"<ref>{{cite journal |title=Could Feynman Have Said This? |first=N. David |last=Mermin |journal=Physics Today |volume=57 |issue=5 |page=10 |date=2004 |doi=10.1063/1.1768652 |bibcode=2004PhT....57e..10M }}</ref>}}<ref>{{cite book|author=Jim Holt|title=Why Does the World Exist?|publisher=Liveright Publishing |year=2012|page=308}}</ref><ref>{{cite book|author=Timothy Ferris|title=The Whole Shebang: A State-of-the-Universe(s) Report|publisher=Simon & Schuster|year=1997|page=400}}</ref> Cuvântul ''univers'' poate să se refere, de asemenea, la concepte cum ar fi ''cosmosul'', ''lumea'' și ''natura''.<ref>{{cite book|title=Creation Out of Nothing: A Biblical, Philosophical, and Scientific Exploration |page=220|author1=Paul Copan |author2=William Lane Craig|publisher=Baker Academic|date=2004 | isbn= 978-0-8010-2733-8}}</ref><ref name="Bolonkin2011">{{cite book|author=Alexander Bolonkin|title=Universe, Human Immortality and Future Human Evaluation|url=https://books.google.com/books?id=TuWQx58ZnPsC&pg=PA3 |date=November 2011 |publisher=Elsevier|isbn=978-0-12-415801-6|pages=3–}}</ref>

== Etimologie și sinonime ==
Cuvântul ''univers'' derivă din cuvântul francez vechi ''univers'', care derivă la rândul său din cuvântul latin ''universum'',<ref>''The Compact Edition of the Oxford English Dictionary'', volume II, Oxford: Oxford University Press, 1971, p. 3518.</ref> compus din adjectivul ''unus'' („unul singur”) și participiul trecut al verbului ''vertere'' („a se întoarce”).<ref name="Etymonline.com_2020-10-01">{{Citation | url=https://www.etymonline.com/word/versus| title=versus| newspaper=Etymonline.com| date= | accessdate=1 octombrie 2020}}</ref> Cuvântul latin a fost folosit de [[Cicero]] și mai târziu de autori latini în același sens ca cel de astăzi.<ref name="lewis_short">Lewis, C.T. and Short, S (1879) ''A Latin Dictionary'', Oxford University Press, {{ISBN|0-19-864201-6}}, pp. 1933, 1977–1978.</ref>

Un termen pentru "univers" folosit de filosofii Greciei antice începând cu [[Pitagora]] a fost ''τὸ πᾶν'', ''tò pân'' ("totul"), definit ca toată materia și tot spațiul, și ''τὸ ὅλον'', ''tò hólon'' ("toate lucrurile"), care nu include cu necesitate vidul.<ref>{{cite web | author1=Liddell | author2=Scott | title=A Greek-English Lexicon | quote=πᾶς | url=http://lsj.translatum.gr/wiki/%CF%80%E1%BE%B6%CF%82 | accessdate=2019-04-17 | archive-date=2018-11-06 | archive-url=https://web.archive.org/web/20181106193619/https://lsj.translatum.gr/wiki/%CF%80%E1%BE%B6%CF%82 | dead-url=yes }}</ref><ref>{{cite web | author1=Liddell | author2=Scott | title=A Greek-English Lexicon | quote=ὅλος | url=http://lsj.translatum.gr/wiki/%E1%BD%85%CE%BB%CE%BF%CF%82 | accessdate=2019-04-17 | archive-date=2018-11-06 | archive-url=https://web.archive.org/web/20181106185336/https://lsj.translatum.gr/wiki/%E1%BD%85%CE%BB%CE%BF%CF%82 | dead-url=yes }}</ref> Un alt sinonim era ''ὁ κόσμος'', ''ho kósmos'' (adică lumea, cosmosul).<ref>{{cite web | author1=Liddell | author2=Scott | title=A Greek–English Lexicon | quote=κόσμος | url=http://lsj.translatum.gr/wiki/%CE%BA%CF%8C%CF%83%CE%BC%CE%BF%CF%82 | accessdate=2019-04-17 | archive-date=2018-11-06 | archive-url=https://web.archive.org/web/20181106193457/https://lsj.translatum.gr/wiki/%CE%BA%CF%8C%CF%83%CE%BC%CE%BF%CF%82 | dead-url=yes }}</ref> Sinonime se găsesc și la autori latini (''totum'', ''mundus'', ''natura'')<ref>{{cite book | author=Lewis, C.T. | author2=Short, S | date=1879 | title=A Latin Dictionary | publisher=Oxford University Press | isbn=978-0-19-864201-5 | pages=1175, 1189–90, 1881–82}}</ref> care au supraviețuit în limbile moderne.

== Cronologie și Big Bang ==
{{Main|Big Bang|Istoria universului}}
Modelul predominant pentru evoluția Universului este teoria [[Big Bang]].<ref>{{cite book|author=Joseph Silk|title=Horizons of Cosmology|publisher=Templeton Pressr|date=2009|page=208}}</ref><ref>{{cite book|author=Simon Singh|title=Big Bang: The Origin of the Universe|publisher=Harper Perennial|date=2005|page=560|bibcode=2004biba.book.....S}}</ref> Modelul Big Bang afirmă că cea mai timpurie stare a Universului era una extrem de fierbinte și densă și că Universul s-a extins și s-a răcit.

Modelul se bazează pe [[Teoria relativității generale|relativitatea generală]] și pe simplificarea ipotezelor, cum ar fi omogenitatea și [[izotropie|izotropia]] spațiului. O versiune a modelului cu o constantă cosmologică (Lambda) și o materie întunecată rece, cunoscută sub numele de model Lambda-CDM, este cel mai simplu model care oferă o reflectare rezonabilă a diferitelor observații despre Univers. Modelul Big Bang explică observații cum ar fi corelarea distanței și [[Deplasare spre roșu|deplasarea spre roșu]] a galaxiilor, raportul dintre numărul de atomi de hidrogen și heliu și [[radiația cosmică de fond]].

[[File:CMB Timeline300 no WMAP.jpg|thumb|350px|left|upright=1.25|{{centrat|Concept artistic al expansiunii Universului, unde spațiul (inclusiv părțile ipotetice nevăzute ale Universului) este reprezentat în fiecare moment în secțiuni circulare. Schema este decorată cu imagini din satelit WMAP.}}]]

Starea inițială fierbinte și densă se numește [[epoca Planck]], o scurtă perioadă care se extinde de la [[Timp zero|timpul zero]] la o unitate de timp Planck de aproximativ 10<sup>−43</sup> secunde. În timpul epocii Planck, toate tipurile de materie și de energie s-au concentrat într-o stare densă, iar [[Gravitație|gravitația]] - în prezent cea mai slabă dintre cele patru forțe cunoscute - este considerată a fi fost la fel de puternică ca celelalte forțe fundamentale, sau este posibil ca toate forțele să fi fost unificate. De la epoca Planck, spațiul s-a extins până la scala sa actuală, cu o perioadă foarte scurtă, dar intensă, de [[inflație cosmică]], care a făcut ca universul să ajungă la o dimensiune mult mai mare în mai puțin de 10<sup>−32</sup> secunde.<ref name=Sivaram>{{cite journal | author=C. Sivaram | journal=Astrophysics and Space Science | date=1986 | volume=125 | issue=1 | pages=189–99 | doi=10.1007/BF00643984 | bibcode=1986Ap&SS.125..189S | title= Evolution of the Universe through the Planck epoch}}</ref> Acesta a fost un fel de expansiune diferită de cele pe care le putem vedea astăzi în jurul nostru. Obiectele din spațiu nu s-au mișcat fizic; în schimb, s-a schimbat metrica care definește spațiul în sine. Deși obiectele din spațiu-timp nu se pot mișca mai repede decât [[viteza luminii]], această limitare nu se aplică spațiului temporal propriu-zis. Se crede că această perioadă inițială de inflație explică de ce spațiul pare a fi foarte plat și mult mai mare decât lumina ar putea călători de la începutul universului.

În prima fracțiune de secundă a existenței universului, [[Interacțiune fundamentală|cele patru forțe fundamentale]] s-au separat. Pe măsură ce universul continua să se răcească de la starea de neconceput de fierbinte, diferite tipuri de [[Particulă subatomică|particule subatomice]] au putut să se formeze în perioade scurte de timp cunoscute ca [[epoca quark]], [[epoca hadron]] și epoca [[lepton]]. Împreună, aceste epoci au acoperit mai puțin de 10 secunde de timp după Big Bang. Aceste particule elementare se asociază stabil în combinații tot mai mari, inclusiv [[proton]]i stabili și [[neutron]]i, care apoi formează [[Nucleu atomic|nuclee atomice]] mai complexe prin [[Fuziune nucleară|fuziunea nucleară]]. Acest proces, cunoscut sub numele de [[nucleosinteza Big Bang]], a durat aproximativ 17 minute și s-a încheiat la aproximativ 20 de minute după Big Bang, astfel încât au avut loc doar cele mai rapide și mai simple reacții. Aproximativ 25% din protoni și toți neutronii din univers, în masă, au fost transformați în [[heliu]], cu cantități mici de [[deuteriu]] (o formă de [[hidrogen]]) și urme de [[litiu]]. Orice alt [[element chimic|element]] a fost format numai în cantități foarte mici. Ceilalți 75% din protoni au rămas neafectați, ca nuclei de [[hidrogen]].
[[File:Big bang manifold.png|thumb|320px|Multor oameni de știință nu le-a plăcut ideea că universul are un început, un moment de creație. ~ [[Stephen Hawking]]]]
După terminarea nucleosintezei, universul a intrat într-o perioadă cunoscută sub numele de [[epoca fotonică]]. În această perioadă, Universul era încă prea fierbinte pentru ca materia să formeze atomi neutri, așa că conținea o [[plasmă]] fierbinte, densă și pâcloasă de electroni încărcați negativ, [[neutrin]]i neutri și nuclei pozitivi. După aproximativ 377.000 de ani, universul se răcește suficient încât electronii și nucleele ar putea forma primii atomi stabili, moment cunoscut drept [[Recombinare (cosmologie)|recombinare]]. Spre deosebire de plasmă, atomii neutri sunt transparenți pentru multe [[Lungime de undă|lungimi de undă]] ale radiației, astfel încât, pentru prima dată, universul a devenit transparent. Fotonii eliberați ("decuplați") atunci când acești atomi se formează pot fi văzuți și astăzi; ei formează [[radiație cosmică de fond]].

Pe măsură ce Universul se extinde, densitatea energetică a [[Radiație electromagnetică|radiației electromagnetice]] scade mai repede decât cea a materiei, deoarece energia fotonului scade cu lungimea de undă. La aproximativ 47.000 de ani, densitatea energetică a materiei a devenit mai mare decât cea a fotonilor și a neutrinilor și a început să domine comportamentul la scară largă a universului. Aceasta a marcat sfârșitul erei dominate de radiații și începutul erei dominate de materie.

În primele etape ale universului, fluctuațiile mici din densitatea universului au dus la formarea treptată a [[Filament galactic|concentrațiilor]] de [[materie întunecată]]. Materia obișnuită, atrasă de acestea prin gravitație, a format nori mari de gaze și, în cele din urmă, stele și galaxii acolo unde materia întunecată era cea mai densă și [[vid]] unde era mai puțin densă. Primele stele au fost probabil foarte masive, luminoase, nemetalice și cu durată scurtă de viață. Ele au fost responsabile pentru reionizarea treptată a Universului între aproximativ 200-500 de milioane de ani și 1 miliard de ani și, de asemenea, pentru însămânțarea universului cu elemente mai grele decât heliul, prin [[nucleosinteză stelară|nucleosinteza stelară]].<ref>{{cite news | work=Scientific American | title= The First Stars in the Universe |author1=Richard B. Larson |author2=Volker Bromm |lastauthoramp=yes | date=March 2002 | url=http://www.scientificamerican.com/article/the-first-stars-in-the-un/ }}</ref> Universul conține, de asemenea, o energie misterioasă - posibil un [[câmp scalar]] - numită [[energie întunecată]], a cărei densitatea nu se schimbă în timp. După aproximativ 9,8 miliarde de ani, universul s-a extins suficient, astfel încât densitatea materiei a fost mai mică decât densitatea energiei întunecate, marcând începutul erei dominante a energiei întunecate.<ref>Ryden, Barbara, "Introduction to Cosmology", 2006, eqn. 6.33</ref> În această epocă, expansiunea universului se accelerează din cauza energiei întunecate.

== Proprietăți fizice ==
{{Main|Universul observabil|Vârsta universului|Expansiunea universului}}
Dintre cele [[Interacțiune fundamentală|patru forțe fundamentale]], [[gravitația]] este dominantă la scară astronomică. Efectele gravitației sunt cumulative; prin contrast, efectele sarcinilor pozitive și negative tind să se anuleze, făcând ca [[electromagnetism]]ul să fie relativ nesemnificativ la scară astronomică. Celelalte două forțe rămase, [[Interacțiune slabă|Interacțiunea slabă]] și [[interacțiunea tare]], se diminuează foarte rapid cu distanța; efectele lor se limitează în principal la scări de lungime sub-atomică.

Universul pare să aibă mult mai multă [[materie]] decât [[antimaterie]], o asimetrie posibil legată de violarea simetriei CP.<ref>{{cite web|date=28 octombrie 2003 |url=http://www.pparc.ac.uk/Ps/bbs/bbs_antimatter.asp |title=Antimatter |publisher=Particle Physics and Astronomy Research Council |accessdate=10 august 2006 |deadurl=yes |archiveurl=https://web.archive.org/web/20040307075727/http://www.pparc.ac.uk/Ps/bbs/bbs_antimatter.asp |archivedate=7 martie 2004 }}</ref> Acest dezechilibru între materie și antimaterie este parțial responsabil pentru existența materiei de astăzi, deoarece materia și antimateria, dacă au fost produse în mod egal la Big Bang, s-ar fi anihilat reciproc, din interacțiunea lor rămânând numai [[foton]]i.<ref name="TT-20171025">{{cite web |last=Adamson |first=Allan |title=Universe Should Not Actually Exist: Big Bang Produced Equal Amounts Of Matter And Antimatter |url=http://www.techtimes.com/articles/214821/20171025/universe-should-not-actually-exist-big-bang-produced-equal-amounts-of-matter-and-antimatter.htm |date=19 October 2017 |work=TechTimes.com |accessdate=26 October 2017 }}</ref><ref name="NAT-20171020">{{cite journal |author=Smorra C. |display-authors=et al |title=A parts-per-billion measurement of the antiproton magnetic moment |date=20 October 2017 |journal=[[Nature (revistă)|Nature]] |volume=550 |issue=7676 |pages=371–74 |doi=10.1038/nature24048 |pmid=29052625 |bibcode=2017Natur.550..371S }}</ref> Universul pare, de asemenea, să nu aibă nici un [[impuls]] net, nici un [[moment cinetic]], care urmează legi fizice acceptate dacă universul este finit. Aceste legi sunt [[legea lui Gauss]] și non-divergența pseudotensorului stres-energie-impuls.<ref>{{harvtxt|Landau|Lifshitz|1975|p=361}}: "It is interesting to note that in a closed space the total electric charge must be zero. Namely, every closed surface in a finite space encloses on each side of itself a finite region of space. Therefore the flux of the electric field through this surface is equal, on th eone hand, to the total charge located in the interior of the surface, and on the other hand to the total charge outside of it, with opposite sign. Consequently, the sum of the charges on the two sides of the surface is zero."</ref>

{{Clear}}

{| class="wikitable" style="margin:0.5em auto; width:800px;"
! Constituent spatial scales of the observable universe
|-
| style="font-size:88%" | [[File:Location of Earth (3x3-English Annot-smaller).png|800px]]
{{centrat|Această diagramă arată locația Pământului în Univers pe scări tot mai mari. Imaginile, etichetate de-a lungul marginii stângi, cresc în dimensiune de la dreapta la stânga, apoi de sus în jos. }}
|}

=== Dimensiune ===
{{See also|Universul observabil}}

Până în prezent nu există date științifice care să spună daca Universul este finit sau infinit. Ceea ce putem măsura este [[universul observabil]]. Cât de departe putem privi în spațiu nu depinde neapărat de tehnologia avută la dispoziție, ci depinde de [[viteza luminii|viteza finită a luminii]] și [[Expansiunea universului|expansiunea continuă a spațiului]].<ref name="Kaku2008">{{cite book|author=Michio Kaku|title=Physics of the Impossible: A Scientific Exploration into the World of Phasers, Force Fields, Teleportation, and Time Travel|url=https://books.google.com/books?id=ube-MQcFFZQC&pg=PA202|date=11 martie 2008|publisher=Knopf Doubleday Publishing Group|isbn=978-0-385-52544-2|pages=202–}}</ref>

Distanța comobilă - distanța măsurată la un anumit moment, inclusiv în prezent — între [[Pământ]] și marginea universului observabil, este de 46 miliarde de ani-lumină<ref name="Extra Dimensions in Space and Time">{{cite book|author1=Itzhak Bars|author2=John Terning|title=Extra Dimensions in Space and Time|url=https://books.google.com/books?id=fFSMatekilIC&pg=PA27|accessdate=2018-10-19|date=19 October 2018|publisher=Springer|isbn=978-0-387-77637-8|pages=27–}}</ref><ref>{{cite web|title = WolframAlpha|url=https://www.wolframalpha.com/input/?i=radius+of+the+universe+in+parsecs|accessdate=2018-10-19}}</ref> ceea ce face ca diametrul universului observabil să fie de aproximativ 93 de miliarde de ani-lumină.<ref name="Extra Dimensions in Space and Time"/> Pentru comparație, diametrul unei galaxii tipice este de 30.000 de ani-lumină iar distanța tipică dintre două galaxii vecine este de 3 milioane de ani-lumină.<ref name="r196">[[#Rindler|Rindler]], p. 196.</ref> De exemplu, [[Calea Lactee]] are aproximativ 100.000-180.000 de ani-lumină în diametru,<ref>{{cite web
|last = Christian|first = Eric
|last2 = Samar|first2 = Safi-Harb
|title = How large is the Milky Way?
|url=http://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/ask_astro/answers/980317b.html
|accessdate = 28 noiembrie 2007}}</ref><ref>{{cite web|url=http://www.space.com/29270-milky-way-size-larger-than-thought.html|title=Size of the Milky Way Upgraded, Solving Galaxy Puzzle|publisher=Space.com|last=Hall|first=Shannon|date=4 mai 2015|accessdate=9 iunie 2015}}</ref> iar cea mai apropiată galaxie, [[Galaxia Andromeda]], este la aproximativ 2,5 milioane de ani-lumină.<ref>{{cite journal
|author=I. Ribas
|author2=C. Jordi
|author3=F. Vilardell
|author4=E.L. Fitzpatrick
|author5=R.W. Hilditch
|author6=F. Edward Guinan
|title=First Determination of the Distance and Fundamental Properties of an Eclipsing Binary in the Andromeda Galaxy
|journal=Astrophysical Journal
|date=2005
|volume=635|issue=1|pages=L37–L40
|bibcode=2005ApJ...635L..37R
|doi = 10.1086/499161
|arxiv = astro-ph/0511045}}<br>{{cite journal
|author=McConnachie, A.W.
|author2=Irwin, M.J.
|author3=Ferguson, A.M.N.
|author4=Ibata, R.A.
|author5=Lewis, G.F.
|author6=Tanvir, N.
|title=Distances and metallicities for 17 Local Group galaxies
|journal=Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
|date=2005
|volume=356 |issue=4|pages=979–97
|bibcode=2005MNRAS.356..979M
|doi = 10.1111/j.1365-2966.2004.08514.x
|arxiv = astro-ph/0410489}}</ref>

Deoarece nu putem observa spațiul dincolo de marginea universului observabil, nu se știe dacă mărimea Universului în totalitatea sa este finită sau infinită.<ref name="Brian Greene 2011"/><ref>{{cite web|title=How can space travel faster than the speed of light?|work=Vannesa Janek |publisher=Universe Today|date=20 februarie 2015|url=http://www.universetoday.com/119068/how-can-space-travel-faster-than-the-speed-of-light/ |accessdate=6 iunie 2015}}</ref><ref>{{cite web |title=Is faster-than-light travel or communication possible? Section: Expansion of the Universe |url=http://math.ucr.edu/home/baez/physics/Relativity/SpeedOfLight/FTL.html#13 |work=Philip Gibbs |date=1997 |accessdate=6 iunie 2015 |deadurl=yes |archiveurl=https://www.webcitation.org/5lLRguF0I?url=http://math.ucr.edu/home/baez/physics/Relativity/SpeedOfLight/FTL.html#13 |archivedate=17 noiembrie 2009 |df= }}</ref> Estimările pentru dimensiunea totală a universului, dacă este finit, ajung la <math>10^{10^{10^{122}}}</math> mega[[parsec]]i.<ref>https://arxiv.org/abs/hep-th/0610199 "Susskind's Challenge to the Hartle-Hawking No-Boundary Proposal and Possible Resolutions"</ref>{{efn|name=bignumber|Although listed in [[parsec|megaparsecs]] by the cited source, this number is so vast that its digits would remain virtually unchanged for all intents and purposes regardless of which conventional units it is listed in, whether it to be [[nanometres]] or [[parsec|gigaparsecs]], as the differences would disappear into the error.}}

=== Vârstă și expansiune ===
{{Main|Vârsta universului|Expansiunea universului}}
[[File:Galactic Cntr full cropped.jpg|thumb|Astronomii au descoperit stele în galaxia [[Calea Lactee]] care au aproximativ 13,6 miliarde de ani vechime.]]

Cu timpul, Universul și conținutul său au evoluat; de exemplu, populația relativă a [[quasar]]ilor și a galaxiilor s-a schimbat,<ref>{{cite news | url=http://news.sciencemag.org/physics/2010/03/galaxy-collisions-give-birth-quasars | work=Science News | title= Galaxy Collisions Give Birth to Quasars | date=25 martie 2010 | author=Phil Berardelli }}</ref> iar spațiul însuși s-a extins. Datorită acestei expansiuni, oamenii de știință de pe Pământ pot observa lumina dintr-o galaxie aflată la 30 de miliarde de ani-lumină distanță, chiar dacă lumina a călătorit numai 13 miliarde de ani; spațiul dintre ele s-a extins. Această expansiune este în concordanță cu observația că lumina din galaxiile îndepărtate a fost [[Deplasare spre roșu|deplasată spre roșu]]; [[foton]]ii emiși au fost întinși la lungimi de undă mai lungi și frecvențe mai mici în timpul călătoriei lor. Analiza [[Supernovă de tip Ia|supernovelor de tipul Ia]] indică faptul că expansiunea spațială este accelerată.<ref name="riess">{{cite journal|author=[[Adam Riess|Riess, Adam G.]]|year=1998|title=Observational evidence from supernovae for an accelerating universe and a cosmological constant|journal=Astronomical Journal|volume=116|issue=3|pages=1009–38|arxiv=astro-ph/9805201 |doi=10.1086/300499|bibcode=1998AJ....116.1009R|last2=Filippenko|last3=Challis|last4=Clocchiatti|last5=Diercks|last6=Garnavich|last7=Gilliland|last8=Hogan|last9=Jha|last10=Kirshner|last11=Leibundgut|last12=Phillips|last13=Reiss|last14=Schmidt|last15=Schommer|last16=Smith|last17=Spyromilio|last18=Stubbs|last19=Suntzeff|last20=Tonry}}</ref><ref name="perlmutter">{{cite journal|author=[[Saul Perlmutter|Perlmutter, S.]] |journal=Astrophysical Journal|volume=517|issue=2|pages=565–86|year=1999|title=Measurements of Omega and Lambda from 42 high redshift supernovae|arxiv=astro-ph/9812133 |doi=10.1086/307221|bibcode=1999ApJ...517..565P|last2=Aldering|last3=Goldhaber|last4=Knop|last5=Nugent|last6=Castro|last7=Deustua|last8=Fabbro|last9=Goobar|last10=Groom|last11=Hook|last12=Kim|last13=Kim|last14=Lee|last15=Nunes|last16=Pain|last17=Pennypacker|last18=Quimby|last19=Lidman|last20=Ellis|last21=Irwin|last22=McMahon|last23=Ruiz‐Lapuente|last24=Walton|last25=Schaefer|last26=Boyle|last27=Filippenko|last28=Matheson|last29=Fruchter|last30=Panagia|display-authors=29}}</ref>

Cu cât există mai multă materie în Univers, cu atât mai puternică este forța gravitațională reciprocă a materiei. Dacă Universul ar fi fost prea dens, atunci ar fi recolapsat într-o [[singularitate gravitațională]]. Dacă Universul ar conține prea puțină materie, atunci autogravitația ar fi prea slabă pentru formarea structurilor astronomice, cum ar fi galaxiile sau planetele. De la Big Bang, universul s-a extins [[Funcție monotonă|monoton]]. [[Principiul antropic|Poate deloc surprinzător]] universul nostru are [[Ecuațiile Friedmann|densitatea potrivită a masă-energie]], echivalentă cu aproximativ 5 protoni per metru cub, ceea ce i-a permis să se extindă în ultimii 13,8 miliarde de ani, oferind timp pentru a forma universul așa cum se observă astăzi.<ref>{{Cite episode | author1=[[Sean Carroll (physicist)|Sean Carroll]] |author2=[[Michio Kaku]] | series=How the Universe Works | title=End of the Universe | date=2014 | network=Discovery Channel}}</ref>

Există forțe dinamice care acționează asupra particulelor din Univers care afectează rata de expansiune. Înainte de 1998, era de așteptat ca rata de expansiune să scadă în timp datorită influenței interacțiunilor gravitaționale din univers. În 1998, parametrul de decelerare a fost măsurat de două grupuri diferite ca fiind negativ, de aproximativ -0,55, ceea ce presupune tehnic că al doilea derivat al factorului de scalare cosmic <math> \ddot{a}</math> a fost pozitiv în ultimii 5-6 miliarde de ani.<ref name="nobel_2011" /><ref>{{cite news|last=Overbye|first=Dennis|title=A 'Cosmic Jerk' That Reversed the Universe|url=https://www.nytimes.com/2003/10/11/us/a-cosmic-jerk-that-reversed-the-universe.html?pagewanted=all&src=pm|newspaper=New York Times|date=11 octombrie 2003}}</ref> Această accelerație nu implică însă faptul că constanta Hubble crește în prezent.

=== Spațiu-timp ===
{{Main|Spațiu-timp}}
{{See also|Transformările lui Lorentz}}
[[File:GPB circling earth.jpg|thumb|285px|Analogia bidimensională a distorsiunii spațiu-timp generate de masa unui obiect. Materia schimbă geometria timpului spațial, această geometrie (curbată) fiind interpretată ca gravitație. Liniile albe nu reprezintă [[curbură |curbura]] spațiului, ci sistemul de coordonate impus spațiul-timpului curbat, care ar fi rectiliniu într-un spațiu-timp plat.]]

Spațiu-timp este zona în care au loc toate evenimentele fizice. Elementele de bază ale spațiu-timp sunt [[Eveniment (relativitate)|evenimentele]]. În orice spațiu-timp, un eveniment este definit ca o poziție unică într-un moment unic. Un spațiu-timp este unirea tuturor evenimentelor (în același mod în care o linie este unirea tuturor punctelor sale), organizată formal într-o [[Varietate (geometrie)|varietate]].<ref>{{Cite book
 | author=Schutz, Bernard
 | title=A First Course in General Relativity
 | publisher=Cambridge University Press
 | edition=2
 | date=31 mai 2009
 | isbn=978-0-521-88705-2
 | pages = 142, 171
}}</ref>

Universul pare să fie un continuum spațiu-timp format din trei dimensiuni spațiale și o dimensiune temporală (timp) (un eveniment în spațiul cosmic al Universului poate fi prin urmare identificat printr-un set de patru coordonate: {{nowrap begin}}(''x'', ''y'', ''z'', ''t''){{nowrap end}} ). În medie, spațiul este considerat a fi aproape plat (cu o [[curbură]] aproape de zero), ceea ce înseamnă că [[geometrie euclidiană|geometria euclidiană]] este empiric adevărată, cu o precizie ridicată în cea mai mare parte a Universului.<ref name="Shape">[http://map.gsfc.nasa.gov/m_mm/mr_content.html WMAP Mission: Results&nbsp;– Age of the Universe]. Map.gsfc.nasa.gov. Retrieved 28 noiembrie 2011.</ref> Observațiile actuale nu pot exclude posibilitatea ca Universul să aibă mai multe dimensiuni (care este postulat de teorii cum ar fi [[teoria coardelor]]) și că spațiu-timp poate avea o [[topologie]] globală conectată multiplu, în mod analog cu topologiile cilindrice sau [[toroid|toroidale]] de spații bidimensionale.<ref name="Nat03">{{cite journal
|last = Luminet |first = Jean-Pierre |authorlink = Jean-Pierre Luminet
|last2 = Weeks |first2 = Jeffrey R.
|last3 = Riazuelo |first3 = Alain
|last4 = Lehoucq |first4 = Roland
|last5 = Uzan |first5 = Jean-Philippe
|title = Dodecahedral space topology as an explanation for weak wide-angle temperature correlations in the cosmic microwave background
|journal = [[Nature (revistă)|Nature]]
|volume = 425|issue = 6958|pages = 593–95
|date=9 octombrie 2003
|pmid = 14534579
|arxiv = astro-ph/0310253
|doi =10.1038/nature01944
|bibcode = 2003Natur.425..593L
|url = http://cds.cern.ch/record/647738 |type = Submitted manuscript }}</ref><ref name="_spacetime_topology">{{cite conference
|first = Jean-Pierre
|last = Luminet
|author2=Boudewijn F. Roukema
 |title = Topology of the Universe: Theory and Observations
|booktitle = Proceedings of Cosmology School held at Cargese, Corsica, August 1998
|date = 1999
|arxiv = astro-ph/9901364
|bibcode = 1999ASIC..541..117L }}</ref>

Spațiul-timp al Universului este de obicei interpretat dintr-o perspectivă euclidiană, spațiul fiind format din trei dimensiuni și un timp care constă dintr-o dimensiune, "a patra dimensiune".<ref>{{cite journal | doi=10.1007/s10714-006-0254-9 | bibcode=2006GReGr..38..643B | arxiv=gr-qc/0407022 | title=Spacetime and Euclidean geometry | journal= General Relativity and Gravitation | volume=38 | issue=4 | year=2006 | pages=643–51 | last1=Brill | first1=Dieter | last2=Jacobsen | first2=Ted| citeseerx=10.1.1.338.7953 }}</ref> Prin combinarea spațiului și a timpului într-o singură varietate numită [[spațiul Minkowski]], fizicienii au simplificat un număr mare de teorii fizice și au descris într-un mod mai uniform practicile Universului atât la nivelurile supergalactice cât și subatomice.

Evenimentele spațiu-timp nu sunt definite absolut spațial și temporal, ci mai degrabă sunt cunoscute ca fiind relative la mișcarea unui observator. Spațiul Minkowski aproximează Universul fără gravitație; varietățile pseudo-Riemannian ale relativității generale descriu spațiu-timp cu materie și gravitație.

=== Formă ===
{{Main|Forma universului}}
[[File:End of universe.jpg|thumb|300px|Cele trei opțiuni posibile pentru forma Universului: universul închis, universul deschis și universul plat]]

Relativitatea generală descrie spațiu-timp ca fiind curbat și îndoit de masă și energie. [[Topologie|Topologia]] sau [[Geometrie|geometria]] Universului include atât geometria locală în [[universul observabil]], cât și geometria globală. Cosmologii lucrează adesea cu o felie spațiu-timp numită [[distanță comobilă|coordonate comobile]]. Secțiunea de spațiu-timp care poate fi observată este conul de lumină, care delimitează orizontul cosmologic (numit și orizontul de particule sau orizontul de lumină), care este cea mai mare distanță comobilă de la care lumina emisă în trecut ar fi putut ajunge la observator la un moment dat. Acest orizont reprezintă granița dintre regiunile observabile și cele neobservabile ale Universului.<ref name="books.google.com">{{cite book|author=Edward Robert Harrison|title=Cosmology: the science of the universe|url=https://books.google.com/books?id=kNxeHD2cbLYC&pg=PA447|accessdate=1 mai 2011|year=2000|publisher=Cambridge University Press|isbn=978-0-521-66148-5|pages=447–}}</ref><ref>{{cite book|author1=Andrew R. Liddle|author2=David Hilary Lyth|title=Cosmological inflation and large-scale structure|url=https://books.google.com/books?id=XmWauPZSovMC&pg=PA24|accessdate=1 mai 2011|date=13 aprilie 2000|publisher=Cambridge University Press|isbn=978-0-521-57598-0|pages=24–}}</ref> Existența, proprietățile și semnificația unui orizont cosmologic depind de modelul cosmologic particular.

Un parametru important care determină evoluția viitoare a teoriei Universului este parametrul de densitate, Omega (Ω), definit ca densitatea medie a materiei a universului împărțită la o valoare critică a acelei densități. Aceasta selectează una dintre cele trei geometrii posibile, în funcție dacă Ω este egal, mai mic sau mai mare decât 1, respectiv universul plan, deschis și închis.<ref name=FateOfTheUniverse>{{cite web|title=What is the Ultimate Fate of the Universe?|url=http://map.gsfc.nasa.gov/universe/uni_fate.html|website=National Aeronautics and Space Administration|publisher=NASA|accessdate=23 august 2015}}</ref>

Observațiile, cum ar fi cele obținute de la Sonda Spațială pentru fondul cosmic (Cosmic Background Explorer, COBE), satelitul de anizotropie de radiații (WMAP) și hărțile Planck ale radiației cosmice de fond, sugerează că Universul este infinit în extindere, dar cu o vârstă finită, așa cum este descris de [[Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker]] (FLRW).<ref name="nasa_popular_uni_curv">[http://map.gsfc.nasa.gov/universe/uni_shape.html Will the Universe expand forever?], WMAP website at NASA.</ref><ref name="Nat03"/><ref name="RBSG08">{{cite journal|last =Roukema|first =Boudewijn|author2=Zbigniew Buliński |author3=Agnieszka Szaniewska |author4=Nicolas E. Gaudin |title =A test of the Poincare dodecahedral space topology hypothesis with the WMAP CMB data|journal = Astronomy and Astrophysics|volume =482|issue = 3| pages =747–53|date = 2008|arxiv =0801.0006|doi =10.1051/0004-6361:20078777|bibcode=2008A&A...482..747L}}</ref><ref name="Aurich0403597">{{cite journal|last =Aurich|first =Ralf|author2=Lustig, S. |author3=Steiner, F. |author4=Then, H. |title =Hyperbolic Universes with a Horned Topology and the CMB Anisotropy|journal =Classical and Quantum Gravity|volume =21 |issue = 21| pages =4901–26|date =2004 |doi = 10.1088/0264-9381/21/21/010 |arxiv=astro-ph/0403597|bibcode=2004CQGra..21.4901A}}</ref> Aceste modele FLRW susțin astfel modelele inflaționiste și modelul standard al cosmologiei, descriind un univers plat și omogen, dominat în prezent de [[materia întunecată]] și [[energia întunecată]].<ref name="planck_cosmological_parameters">{{cite journal |arxiv=1303.5076 |title=Planck 2013 results. XVI. Cosmological parameters |author=Planck collaboration |journal=Astronomy & Astrophysics |date=2014 |bibcode=2014A&A...571A..16P |doi=10.1051/0004-6361/201321591 |volume=571 |page=A16}}</ref><ref>{{cite web
|title = Planck reveals 'almost perfect' universe
|url=http://physicsworld.com/cws/article/news/2013/mar/21/planck-reveals-almost-perfect-universe
|work = Michael Banks
|publisher = Physics World
|date = 21 martie 2013
|accessdate = 21 martie 2013}}</ref>

== Compoziție ==
{{See also|Formarea și evoluția galaxiilor|Roi de galaxii|Nebuloasă}}
[[File:UniverseComposition.svg|thumbnail|right|300px|Distribuția relativă estimată pentru componentele densității energetice a universului. Energia intunecată domină energia totală (74%), în timp ce materia întunecată (22%) constituie cea mai mare parte a masei. Din restul materiei barionice (4%), doar o zecime este compactă. În februarie 2015, o echipă de cercetare condusă de europeni a lansat date noi care rafinau aceste valori la 4,9% materie obișnuită, 25,9% materie întunecată și 69,1% energie întunecată. ]]

Universul este compus aproape în întregime din energie întunecată, [[materie întunecată]] și [[materie|materie obișnuită]]. Alte conținuturi sunt [[radiație electromagnetică]] (estimată între 0,005% și aproape 0,01% din [[Echivalență masă–energie|masă-energia]] totală a Universului) și [[antimaterie]].<ref>{{Cite web|title = electromagnetic radiation {{!}} physics|url = http://www.britannica.com/science/electromagnetic-radiation|accessdate = 26 iulie 2015|publisher = Encyclopædia Britannica|last = Fritzsche|first = Hellmut|page = 1}}</ref><ref>{{Cite web|url = http://physics.ucr.edu/~wudka/Physics7/Notes_www/Pdf_downloads/8.pdf|title = Physics 7:Relativity, SpaceTime and Cosmology|date = |accessdate = 26 iulie 2015|website = Physics 7:Relativity, SpaceTime and Cosmology|publisher = University of California Riverside|archive-url = https://web.archive.org/web/20150905155421/http://physics.ucr.edu/~wudka/Physics7/Notes_www/Pdf_downloads/8.pdf|archive-date = 5 septembrie 2015|dead-url = yes}}</ref><ref>{{Cite web|title = Physics – for the 21st Century|url = http://www.learner.org/courses/physics/unit/text.html?unit=11&secNum=6|website = www.learner.org|accessdate = 27 iulie 2015|date = |publisher = Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics Annenberg Learner}}</ref>

Proporțiile tuturor tipurilor de materie și energie s-au schimbat în istoria Universului.<ref>{{cite web|title=Dark matter – A history shapes by dark force|publisher=National Geographic|url=http://ngm.nationalgeographic.com/2015/01/hidden-cosmos/timeline-graphic|work=Timothy Ferris|year=2015|accessdate=29 decembrie 2015}}</ref> Cantitatea totală de radiație electromagnetică generată în univers a scăzut cu 1/2 în ultimii 2 miliarde de ani.<ref>{{Cite web|title = It's Official: The Universe Is Dying Slowly|url = http://www.scientificamerican.com/article/it-s-official-the-universe-is-dying-slowly/|accessdate = 11 august 2015|first = Nola Taylor|last = Redd, SPACE.com}}</ref><ref>{{Cite web|title = RIP Universe – Your Time Is Coming… Slowly {{!}} Video|url = http://www.space.com/30194-rip-universe-your-time-is-coming-slowly-video.html |publisher=Space.com |author=Will Parr |display-authors=et al|accessdate = 20 august 2015}}</ref> Astăzi, materia obișnuită, care include atomi, stele, galaxii și viață, reprezintă doar 4,9% din conținutul Universului.<ref name="planck2013parameters" /> Densitatea globală actuală a acestui tip de materie este foarte scăzută, aproximativ 4,5 × 10<sup>−31</sup> grame pe centimetru cub, ceea ce corespunde unei densități de ordinul unui singur proton pentru fiecare patru metri cubi de volum.<ref name="wmap_universe_made_of" /> Natura energiei întunecate și a materiei întunecate nu este cunoscută. Materia întunecată, o formă misterioasă de materie care nu a fost încă identificată, reprezintă 26,8% din conținutul cosmic. Energia întunecată, care este energia spațiului gol și cauzează accelerarea extinderii Universului, reprezintă restul de 68,3% din conținut.<ref name="planck2013parameters">{{cite web|title = First Planck results: the Universe is still weird and interesting|url = https://arstechnica.com/science/2013/03/first-planck-results-the-universe-is-still-weird-and-interesting/|work=Matthew Francis|publisher=Ars technica|date=21 martie 2013|accessdate=21 august 2015}}</ref><ref name="DarkMatter" /><ref name="peebles">{{cite journal|author=Peebles, P.J. E.|author2=Ratra, Bharat|title=The cosmological constant and dark energy|date=2003|journal=Reviews of Modern Physics|arxiv=astro-ph/0207347|volume=75|issue=2|pages=559–606|doi = 10.1103/RevModPhys.75.559|bibcode=2003RvMP...75..559P}}</ref>

Materia, materia întunecată și energia întunecată sunt distribuite omogen în tot universul pe scări de lungime mai mari de 300 de milioane de ani-lumină.<ref>{{Cite journal | last1 = Mandolesi | first1 = N. | last2 = Calzolari | first2 = P. | last3 = Cortiglioni | first3 = S. | last4 = Delpino | first4 = F. | last5 = Sironi | first5 = G. | last6 = Inzani | first6 = P. | last7 = Deamici | first7 = G. | last8 = Solheim | first8 = J.-E. | last9 = Berger | first9 = L. | doi = 10.1038/319751a0 | last10 = Partridge | first10 = R.B. | last11 = Martenis | first11 = P.L. | last12 = Sangree | first12 = C.H. | last13 = Harvey | first13 = R.C. | title = Large-scale homogeneity of the Universe measured by the microwave background | journal = Nature | volume = 319 | issue = 6056 | pages = 751–53 | year = 1986 | pmid = | pmc = |bibcode = 1986Natur.319..751M }}</ref> Totuși, pe o scară mai scurtă, materia tinde să se aglomereze ierarhic; mulți atomi sunt condensați în stele, cele mai multe stele în galaxii, cele mai multe galaxii în roiuri, super-roiuri și, în final, filamente galactice de mari dimensiuni. Universul observabil conține aproximativ 300 de sextilioane (3 × 10<sup>23</sup>) de stele<ref>{{Cite journal|title=The Structure of the Universe|publisher=|doi=10.1007/978-1-4614-8730-2_10#page-2}}</ref> și peste 100 de miliarde de galaxii.<ref>{{cite web|last = Mackie|first = Glen |date= 1 februarie 2002|url = http://astronomy.swin.edu.au/~gmackie/billions.html|title = To see the Universe in a Grain of Taranaki Sand|publisher = Swinburne University|accessdate = 20 decembrie 2006}}</ref> Galaxiile variază de la galaxii pitice cu zece milioane de stele <ref>{{cite journal|date = 3 mai 2000|url = http://www.eso.org/public/usa/news/eso0018/|title = Unveiling the Secret of a Virgo Dwarf Galaxy|journal = European Southern Observatory Press Release|pages = 12|publisher = ESO|accessdate = 3 ianuarie 2007|bibcode = 2000eso..pres...12.|archive-date = 2015-07-13|archive-url = https://web.archive.org/web/20150713223811/http://www.eso.org/public/usa/news/eso0018/|dead-url = yes}}</ref> până la giganți cu un trilion de stele.<ref name="M101">{{cite web|date=28 februarie 2006|url = http://www.nasa.gov/mission_pages/hubble/science/hst_spiral_m10.html|title = Hubble's Largest Galaxy Portrait Offers a New High-Definition View|publisher = NASA|accessdate = 3 ianuarie 2007}}</ref> Între structurile mai mari există vid, care, de obicei, are 10-150 Mpc (33 milioane–490 milioane ani-lumină) în diametru. [[Calea Lactee]] este situată în [[Grupul Local]], care la rândul său este situat în [[Laniakea|Super-roiul Laniakea]].<ref name=":0">{{Cite journal|url=http://www.nature.com/news/earth-s-new-address-solar-system-milky-way-laniakea-1.15819|title=Earth's new address: 'Solar System, Milky Way, Laniakea'|journal=Elizabeth Gibney|date=3 septembrie 2014| doi=10.1038/nature.2014.15819 |last1=Gibney|first1=Elizabeth}}</ref> Acest super-roi se întinde pe mai mult de 500 de milioane de ani-lumină, în timp ce Grupul Local acoperă peste 10 milioane de ani-lumină.<ref>{{cite web|url=http://www.universetoday.com/30286/local-group/|title=Local Group|publisher=Universe Today|work=Fraser Cain|date=4 mai 2009|accessdate=21 august 2015}}</ref> Universul are, de asemenea, regiuni vaste de relativă goliciune; cel mai mare vid cunoscut, măsoară 1,8 miliarde de ani-lumină (550 Mpc).<ref>{{Cite news|url=https://www.theguardian.com/science/2015/apr/20/astronomers-discover-largest-known-structure-in-the-universe-is-a-big-hole|title=Astronomers discover largest known structure in the universe is ... a big hole|date=20 aprilie 2015|newspaper=The Guardian|last1=Devlin|first1=Hannah|last2=Correspondent|first2=Science}}</ref>

Universul observabil este izotrop pe scări semnificativ mai mari decât super-roiuri, ceea ce înseamnă că proprietățile statistice ale Universului sunt aceleași în toate direcțiile observate de pe Pământ. Ipoteza că Universul la scară largă este omogen și izotrop este cunoscut ca principiul cosmologic.<ref>[[#Rindler|Rindler]], p. 202.</ref> Un Univers care este atât omogen cât și izotrop arată la fel în orice direcție din spațiu<ref name=Liddle>{{cite book |title=An Introduction to Modern Cosmology (2nd ed.) |author=Andrew Liddle |isbn=978-0-470-84835-7 |year=2003 |publisher=John Wiley & Sons}}. p. 2.</ref> și nu are centru.<ref name="livio">{{cite book |title= The Accelerating Universe: Infinite Expansion, the Cosmological Constant, and the Beauty of the Cosmos|last= Livio|first= Mario|authorlink= Mario Livio|date= 2001|publisher= John Wiley and Sons|page= 53|url= https://books.google.com/?id=4EidS6_VVNYC&pg=PA53&dq=cosmological+principle+%22center+of+the+universe%22|accessdate=31 martie 2012|isbn= 978-0-471-43714-7}}</ref>

=== Energia întunecată ===
{{Main|Energie întunecată}}
[[File:Universe content bar chart.svg|thumb|Comparația conținutului Universului de astăzi și a celui de la 380.000 de ani de la Big Bang, măsurată cu date WMAP timp de 5 ani (din 2008).<ref>{{Cite web|title = Content of the Universe – WMAP 9yr Pie Chart|url = http://wmap.gsfc.nasa.gov/media/080998/|website = wmap.gsfc.nasa.gov|accessdate = 26 iulie 2015}}</ref> (Din cauza erorilor de rotunjire, suma acestor numere nu este de 100%). Aceasta reflectă limitele din 2008 ale capacității WMAP de a defini materia întunecată și energia întunecată.]]
O explicație a motivului pentru care expansiunea Universului se accelerează rămâne dificilă de găsit. Adesea este atribuită "energiei întunecate", o formă necunoscută de energie.<ref name="peebles(a)">{{cite journal|author1=Peebles, P.J.E. |author2=Ratra, Bharat |lastauthoramp=yes |title=The cosmological constant and dark energy|year=2003|journal=Reviews of Modern Physics|arxiv=astro-ph/0207347|volume=75|issue=2|pages=559–606|doi = 10.1103/RevModPhys.75.559|bibcode=2003RvMP...75..559P}}</ref> Pe baza [[Echivalență masă–energie|echivalenței masă–energie]], densitatea energiei întunecate (~ 7 × 10<sup>−30</sup> g/cm<sup>3</sup>) este mult mai mică decât densitatea materiei obișnuite sau a materiei întunecate. Totuși, în epoca energiei întunecate din prezent, ea domină totalul de masă-energie al universului, deoarece este uniformă în spațiu.<ref>{{cite journal|title=Why the cosmological constant is small and positive |author1=Paul J. Steinhardt |author2=Neil Turok|journal=Science|volume=312|issue=5777|pages=1180–83 |doi=10.1126/science.1126231 |arxiv=astro-ph/0605173 |year=2006 |bibcode=2006Sci...312.1180S |pmid=16675662}}</ref><ref>{{cite web | url=http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/astro/dareng.html | title=Dark Energy | work=Hyperphysics | accessdate=4 ianuarie 2014}}</ref>

Cele două forme propuse pentru energia întunecată sunt [[constanta cosmologică]], o constantă a densității energetice care umple spațiul în mod ''constant'' și omogen<ref name="carroll">{{cite journal|author=Carroll, Sean |year=2001 |url=http://relativity.livingreviews.org/Articles/lrr-2001-1/index.html |title=The cosmological constant |journal=Living Reviews in Relativity |volume=4 |issue=1 |page=1 |accessdate=28 septembrie 2006 |doi=10.12942/lrr-2001-1 |pmid=28179856 |pmc=5256042 |deadurl=yes |archiveurl=https://web.archive.org/web/20061013042057/http://relativity.livingreviews.org/Articles/lrr-2001-1/index.html |archivedate=13 octombrie 2006 |arxiv = astro-ph/0004075 |bibcode = 2001LRR.....4....1C }}</ref> și câmpuri scalare, cum ar fi [[A cincea esență (Chintesența)|chintesența]], cantități dinamice a căror densitate de energie poate varia în timp și spațiu. Contribuțiile câmpurilor scalare, care sunt constante în spațiu, sunt, de obicei, incluse și în constanta cosmologică. Constanta cosmologică poate fi formulată pentru a fi echivalentă cu energia vidului. Câmpurile scalare având doar o mică cantitate de neomogenitate spațială ar fi dificil de distins de o constantă cosmologică.

=== Materia întunecată ===
{{main|Materia întunecată}}

Materia întunecată este o materie ipotetică care este invizibilă întregului [[spectru electromagnetic]], dar care reprezintă cea mai mare parte a materiei din Univers. Existența și proprietățile materiei întunecate sunt deduse din efectele ei gravitaționale asupra materiei vizibile, radiației și structurii pe scară largă a Universului. Materia întunecată nu a fost detectată direct, transformând-o în unul dintre cele mai mari mistere ale [[astrofizică|astrofizicii]] moderne. Ea nu emite nici nu absoarbe lumina sau alte radiații electromagnetice la nici un nivel semnificativ. Se estimează că materia întunecată constituie 25,9% din totalul masă-energie al Universului și aproximativ 80% din materia totală a Universului.<ref name = DarkMatter>Sean Carroll, Ph.D., Caltech, 2007, The Teaching Company, ''Dark Matter, Dark Energy: The Dark Side of the Universe'', Guidebook Part 2 p. 46, Accessed 7 octombrie 2013, "...dark matter: An invisible, essentially collisionless component of matter that makes up about 25 percent of the energy density of the universe... it's a different kind of particle... something not yet observed in the laboratory..."</ref><ref name=planckcam>{{cite web |url=http://www.cam.ac.uk/research/news/planck-captures-portrait-of-the-young-universe-revealing-earliest-light |title=Planck captures portrait of the young Universe, revealing earliest light |date=21 martie 2013 |publisher=University of Cambridge |accessdate=21 martie 2013}}</ref>

=== Materia obișnuită ===
{{main|Materie}}
Restul de 4,9% din masa-energia Universului este materia obișnuită, adică [[atom]]i, [[ion]]i, [[electron]]i și obiectele pe care le formează. Această materie include [[stea|stelele]] care produc aproape toată lumina pe care o vedem din galaxii, precum și gazele interstelare din mediile interstelare și intergalactice, [[planetă|planetele]] și toate obiectele din viața de zi cu zi pe care le putem atinge, strânge sau ciocni.<ref name=Davies2>
{{cite book
 |author=P. Davies
 |date=1992
 |title=The New Physics: A Synthesis
 |url=https://books.google.com/?id=akb2FpZSGnMC&pg=PA1
 |page=1
 |publisher=[[Cambridge University Press]]
 |isbn=978-0-521-43831-5
}}</ref> De fapt, marea majoritate a materiei obișnuite din univers este nevăzută, deoarece stelele vizibile și gazele din interiorul galaxiilor și a roiurilor reprezintă mai puțin de 10% din contribuția materiei obișnuite la densitatea energetică a universului.<ref>{{Cite journal
| last = Persic
| first = Massimo
| last2 = Salucci
| first2 = Paolo
| date = 1 septembrie 1992
| title = The baryon content of the Universe
| url = http://mnras.oxfordjournals.org/content/258/1/14P
| journal = Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
| language = en
| volume = 258
| issue = 1
| pages = 14P–18P
| doi = 10.1093/mnras/258.1.14P
| issn = 0035-8711
|arxiv = astro-ph/0502178 |bibcode = 1992MNRAS.258P..14P }}</ref>
[[File:Proton quark structure.svg|thumb|200px|Un proton, compus din trei [[quark]]uri: două quarkuri cu sarcină pozitivă și altul cu sarcina negativă]]
Materia obișnuită există frecvent în patru stări (sau faze): [[solid]], [[lichid]], [[gaz]] și [[plasmă]]. Cu toate acestea, progresele în tehnicile experimentale au dezvăluit alte faze teoretice anterioare, cum ar fi [[condensatul Bose-Einstein]] și [[condensatul fermionic]]. Materia obișnuită este alcătuită din două tipuri de [[Particulă elementară|particule elementare]]: [[quark]]uri și [[lepton]]i.<ref name=Hooft>
{{cite book
 |author=G. 't Hooft
 |date=1997
 |title=In search of the ultimate building blocks
 |url=https://books.google.com/?id=e-7eAp-bVbEC&pg=PA6
 |page=6
 |publisher=[[Cambridge University Press]]
 |isbn=978-0-521-57883-7
}}</ref> De exemplu, protonul este format din doi quarci pozitivi și un quarc negativ; neutronul este format din două quarci negativi și un quarc pozitiv; iar electronul este un fel de lepton. Un atom constă dintr-un [[nucleu atomic]] (alcătuit din protoni și neutroni) și electroni care orbitează nucleul. Deoarece majoritatea masei unui atom este concentrată în nucleul său, care este alcătuit din [[barion]]i, astronomii folosesc adesea termenul "materie barionică" pentru a descrie materia obișnuită, deși o mică parte a acestei "materii barionice" o reprezintă electronii.

La scurt timp după [[Big Bang]], protonii primordiali și neutronii s-au format din [[plasma quark-gluon]] din Universul timpuriu, care s-a răcit la sub două bilioane de grade. Câteva minute mai târziu, într-un proces cunoscut ca [[nucleosinteza Big Bang]], s-au format nuclee din protoni și neutroni primordiali. Această nucleosinteză a format elemente mai ușoare, cele cu numere atomice mici până la [[litiu]] și [[beriliu]], dar abundența elementelor grele a scăzut brusc odată cu creșterea numărului atomic. Unele cantități de [[Bor (element)|bor]] s-au format în acest moment, dar următorul element mai greu, [[carbon]]ul, nu s-a format în cantități semnificative. Nucleosinteza Big Bang s-a încheiat după aproximativ 20 de minute, datorită scăderii rapide a temperaturii și densității Universului în expansiune. Ulterior, [[Metalicitate|elementele mai grele]] s-au format din [[nucleosinteză stelară|nucleosinteza stelară]] și [[nucleosinteză explozivă|nucleosinteza explozivă în supernove]].<ref name=Clayton1983>{{cite book|last1=Clayton|first1=Donald D.|title=Principles of Stellar Evolution and Nucleosynthesis|date=1983|publisher=The University of Chicago Press|isbn=978-0-226-10953-4|pages=362–435}}</ref>

=== Particule ===
{{Main|Fizica particulelor elementare}}

Materia obișnuită și forțele care acționează asupra materiei pot fi descrise în termeni de particule elementare.<ref>{{cite book | author=Veltman, Martinus | title=Facts and Mysteries in Elementary Particle Physics | publisher=World Scientific | year=2003 | isbn=978-981-238-149-1}}</ref> Aceste particule sunt uneori descrise ca fiind fundamentale, deoarece au o substructură necunoscută și nu se știe dacă ele sunt sau nu compuse din particule mai mici.<ref name=PFIp1-3>
{{cite book
 |author1=Sylvie Braibant
 |author2=Giorgio Giacomelli
 |author3=Maurizio Spurio
 |year=2012
 |title=Particles and Fundamental Interactions: An Introduction to Particle Physics
 |url=https://books.google.com/books?id=e8YUUG2pGeIC&pg=PA1
 |edition=2nd |pages=1–3
 |publisher=Springer
 |isbn=978-94-007-2463-1
}}</ref><ref name=Close>
{{cite book
 |author-last=Close
 |author-first=Frank
 |year=2012
 |title=Particle Physics: A Very Short Introduction
 |publisher=Oxford University Press
 |isbn=978-0-19-280434-1
}}</ref> De o importanță majoră este [[Modelul standard]], o teorie care se referă la interacțiunile electromagnetice și la interacțiunile nucleare slabe și puternice.<ref name=Oerter2006>
{{cite book
 |author=R. Oerter
 |year=2006
 |title=The Theory of Almost Everything: The Standard Model, the Unsung Triumph of Modern Physics
 |page=2
 |publisher=[[Penguin Group]]
 |edition=Kindle
 |isbn=978-0-13-236678-6
}}</ref> Modelul standard este susținut de confirmarea experimentală a existenței particulelor care compun materia: quarci și leptoni, și omologii lor dubli de "[[antimaterie]]", precum și particulele de forță care mediază interacțiunile: [[foton]]ul, bosoanii W și Z și [[gluon]]ul.<ref name=PFIp1-3/> Modelul standard a prezis existența [[Bosonul Higgs|bosonului Higgs]] descoperit recent, o particulă care este o manifestare a unui câmp din Univers care poate dota particule cu masă.<ref name="OnyisiFAQ">
{{cite web
 |last=Onyisi |first=P.
 |date=23 octombrie 2012
 |title=Higgs boson FAQ
 |url=https://wikis.utexas.edu/display/utatlas/Higgs+boson+FAQ
 |publisher=University of Texas ATLAS group
 |accessdate=8 ianuarie 2013
}}</ref><ref name="strasslerFAQ2">
{{cite web
 |last=Strassler |first=M.
 |date=12 octombrie 2012
 |title=The Higgs FAQ 2.0
 |url=http://profmattstrassler.com/articles-and-posts/the-higgs-particle/the-higgs-faq-2-0/
 |work=ProfMattStrassler.com
 |accessdate=8 ianuarie 2013
 |quote=[Q] Why do particle physicists care so much about the Higgs particle?<br />[A] Well, actually, they don’t. What they really care about is the Higgs ''field'', because it is ''so'' important. [emphasis in original]
}}</ref> Datorită succesului său în explicarea unei largi varietăți de rezultate experimentale, Modelul standard este uneori privit ca o "teorie a aproape totul".<ref name=Oerter2006/> Modelul standard nu reușește să integreze, totuși, gravitația.<ref name="Weinberg2011">{{cite book|author=Steven Weinberg|title=Dreams of a Final Theory: The Scientist's Search for the Ultimate Laws of Nature|publisher=Knopf Doubleday Publishing Group|isbn=978-0-307-78786-6|date=2011-04-20}}</ref>

==== Hadroni ====
{{Main|Hadron}}
Un hadron este o particulă alcătuită din quarci ținuți împreună de o forță puternică. Hadronii sunt clasificați în două familii: [[barion]]ii (cum ar fi protoni și neutroni) formați din trei quarci, și [[mezon]]ii (cum ar fi [[pion]]ul) alcătuiți dintr-un quark și un antiquark. Dintre hadroni, protonii sunt stabili, și neutronii legați în nucleele atomice, de asemenea, sunt stabili. Alți hadroni sunt instabili în condiții obișnuite și sunt constituenți nesemnificativi ai Universului modern. De la aproximativ 10<sup>−6</sup> secunde după Big Bang, într-o perioadă cunoscută sub numele de [[epoca hadron]], temperatura universului a scăzut suficient pentru a permite quarcilor să se lege împreună în hadroni, iar masa universului era dominată de hadroni. Inițial, temperatura era suficient de mare pentru a permite formarea perechilor hadron/anti-hadron, care păstrau materia și antimateria în [[echilibru termic]]. Cu toate acestea, pe măsură ce temperatura Universului a continuat să scadă, perechile hadron/anti-hadron nu mai erau produse. Majoritatea hadronilor și anti-hadronilor au fost apoi eliminați în reacțiile de anihilare a particulelor și antiparticulelor, lăsând un mic reziduu de hadroni până când universul avea vârsta de aproximativ o secundă.<ref name=Allday2002>{{cite book|last1=Allday|first1=Jonathan|title=Quarks, Leptons and the Big Bang|date=2002|publisher=IOP Publishing|isbn=978-0-7503-0806-9|edition=Second}}</ref>{{rp|244–66}}

==== Leptoni ====
{{main|Lepton}}
{{Cosmologie}}
Un lepton este o [[particulă elementară]], cu [[Fermion|spinul semiîntreg]] care nu suferă interacțiuni puternice, dar este supusă [[Principiul de excluziune|principiului excluziunii Pauli]]; doi leptoni din aceeași specie nu pot fi în aceeași stare în același timp.<ref>
{{cite web
 |title=Lepton (physics)
 |url=http://www.britannica.com/EBchecked/topic/336940/lepton
 |work=[[Encyclopædia Britannica]]
 |year=
 |accessdate=29 septembrie 2010
}}</ref> Există două clase principale de leptoni: leptoni [[Sarcină electrică|încărcați]] (cunoscuți și sub numele de leptoni de tip electron) și leptoni neutri (mai bine cunoscuți ca [[neutrin]]i). Leptonii încărcați se pot combina cu alte particule pentru a forma diferite particule compozite, cum ar fi [[atom]]i și [[Pozitroniu|pozitroni]]. Electronul guvernează aproape toată chimia, deoarece se găsește în atomi și este legată direct de toate proprietățile chimice. Neutrinii rareori interacționează cu orice și, prin urmare, sunt rareori observați. Neutrinii curg în tot Universul dar rareori interacționează cu materia normală.<ref>
{{cite press
 |publisher=[[Massachusetts Institute of Technology|MIT News Office]]
 |date=18 aprilie 2007
 |title=Experiment confirms famous physics model
 |url=http://web.mit.edu/newsoffice/2007/neutrino.html
}}</ref>

Epoca leptonilor a fost perioada în evoluția Universului timpuriu în care leptonii au dominat masa Universului. A început aproximativ o secundă după [[Big Bang]], după ce majoritatea hadronilor și anti-hadronilor s-au anihilat între ei la sfârșitul epocii hadronului. În timpul epocii leptonilor, temperatura Universului era încă suficient de mare pentru a crea perechi lepton/anti-lepton, astfel încât leptonii și anti-leptonii erau în echilibru termic. La aproximativ 10 secunde după Big Bang, temperatura Universului a căzut la punctul în care perechile lepton/anti-lepton nu mai erau create.<ref>{{cite web|title=Thermal history of the Universe and early growth of density fluctuations|url=http://wwwmpa.mpa-garching.mpg.de/~gamk/TUM_Lectures/Lecture4.pdf|work=Guinevere Kauffmann|publisher=Max Planck Institute for Astrophysics|accessdate=6 ianuarie 2016}}</ref> Mulți leptoni și anti-leptoni au fost apoi eliminați în reacții de anihilare, lăsând un mic rest de leptoni. Masa Universului a fost apoi dominată de [[foton]]i, când s-a intrat în următoarea epocă, cea a fotonilor.<ref>{{cite web|title=First few minutes|work=Eric Chaisson|publisher=Havard Smithsonian Center for Astrophysics|url=https://www.cfa.harvard.edu/~ejchaisson/cosmic_evolution/docs/fr_1/fr_1_part3.html|accessdate=6 ianuarie 2016}}</ref><ref>{{cite web|title=Timeline of the Big Bang|work=The physics of the Universe|url=https://www.physicsoftheuniverse.com/topics_bigbang_timeline.html|accessdate=6 ianuarie 2016}}</ref>

==== Fotoni ====
{{Main|Foton}}
Un foton, numit și [[cuantă]] de lumină, este particula elementară responsabilă pentru toate fenomenele electromagnetice. Ca toate particulele elementare, fotonii sunt în prezent cel mai bine explicați prin [[mecanică cuantică|mecanica cuantică]] și prezintă [[dualismul undă-particulă]] (prezintă simultan proprietăți [[undă|ondulatorii]] și [[particulă|corpusculare]]).

Epoca fotonică a început după ce majoritatea leptonilor și anti-leptonilor au fost anihilați la sfârșitul epocii leptonilor, la aproximativ 10 secunde după Big Bang. În procesul de nucleosinteză care a avut loc în primele câteva minute ale epocii fotonice au fost create [[nucleu atomic|nuclee atomice]]. Pentru restul epocii fotonice, Universul conținea o plasmă densă de nuclee, electroni și fotoni. Aproximativ 380.000 de ani după Big Bang, temperatura Universului a ajuns la punctul în care nucleele se puteau combina cu electronii pentru a crea atomi neutri. Ca rezultat, fotonii nu mai interacționau frecvent cu materia și Universul a devenit transparent. Prima lumină a Universului se poate observa și în prezent în orice direcție și se numește "fondul cosmic de microunde".

==Modele cosmologice==

=== Modelul Universului bazat pe relativitatea generală ===
{{See also|Big Bang|Destinul ultim al Universului}}
[[Teoria relativității generale|Relativitatea generală]] este teoria geometrică a gravitației, publicată de [[Albert Einstein]] în 1915 și descrierea actuală a gravitației în fizica modernă. Este baza modelelor cosmologice actuale ale Universului. Relativitatea generală generalizează [[Teoria relativității restrânse|relativitatea restrânsă]] și legea lui Newton a [[Legea atracției universale|atracției universale]], oferind o descriere unificată a gravitației ca o proprietate geometrică a [[spațiu]]lui și [[timp]]ului sau a [[spațiu-timp]]. În special, curbura spațiu-timp este direct legată de energia și impulsul oricăror materii și radiații prezente. Relația este specificată de [[ecuațiile câmpului Einstein]], un sistem de [[Ecuație cu derivate parțiale|ecuații cu derivate parțiale]]. În relativitatea generală, distribuția materiei și a energiei determină geometria spațiu-timp, care la rândul său descrie accelerarea materiei. De aceea, soluțiile ecuațiilor câmpului lui Einstein descriu evoluția Universului. În combinație cu măsurarea cantității, tipului și distribuției materiei în Univers, ecuațiile relativității generale descriu evoluția universului în timp.<ref name="zeilik_cosmology" />

Cu presupunerea principiului cosmologic că Universul este omogen și izotrop pretutindeni, o soluție specifică a ecuațiilor de câmp care descrie Universul este [[tensor metric|tensorul metric]] numit metricul Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker,

:<math>
ds^2 = -c^{2} dt^2 +
R(t)^2 \left( \frac{dr^2}{1-k r^2} + r^2 d\theta^2 + r^2 \sin^2 \theta \, d\phi^2 \right)
</math>
unde (''r'', θ, φ) corespund unui [[Coordonate sferice|sistem de coordonate sferice]]. Această [[metrică]] are numai doi parametri nedeterminați. Un factor global de scalare de [[mărime adimensională]] ''R'' descrie dimensiunea scării Universului în funcție de timp; o creștere a lui ''R'' este [[expansiunea Universului]].<ref>{{harvtxt|Raine|Thomas|2001|p=12}}</ref> Un indice de curbură ''k'' descrie geometria. Indicele ''k'' este definit astfel încât să poată lua doar una din cele trei valori: 0, corespunzătoare [[Geometrie euclidiană|geometriei euclidiene]] plane; 1, care corespunde unui spațiu cu curbură pozitivă; sau -1, corespunzând unui spațiu cu curbură pozitivă sau negativă.<ref name="RaineThomas66" /> Valoarea lui ''R'' în funcție de timpul ''t'' depinde de ''k'' și de constanta cosmologică ''Λ''.<ref name="zeilik_cosmology">{{cite book |title=Introductory Astronomy & Astrophysics |last1=Zeilik |first1=Michael |last2=Gregory |first2=Stephen A. |date=1998 |edition=4th |publisher=Saunders College Publishing |isbn=978-0-03-006228-5 | section=25-2}}</ref> Constanta cosmologică reprezintă densitatea energetică a spațiului vid și poate fi legată de energia întunecată.<ref name="peebles" /> Ecuația care descrie modul în care ''R'' variază în timp este cunoscută sub numele de [[Ecuațiile Friedmann|ecuația Friedmann]] după inventatorul său, [[Alexander Friedmann]].<ref>{{cite journal|author = Friedmann A.|date = 1922|title = Über die Krümmung des Raumes|journal = Zeitschrift für Physik|volume = 10|issue = 1|pages = 377–86|doi = 10.1007/BF01332580|bibcode = 1922ZPhy...10..377F|authorlink = Alexander Friedmann|url=http://publikationen.ub.uni-frankfurt.de/files/16735/E001554876.pdf}}</ref>

Soluțiile pentru ''R(t)'' depind de ''k'' și ''Λ'', dar unele caracteristici calitative ale acestor soluții sunt generale. Mai întâi și cel mai important, scara de lungime ''R'' a Universului poate rămâne constantă ''numai'' dacă Universul este perfect izotrop cu curbura pozitivă (''k'' = 1) și are o valoare precisă a densității peste tot, așa cum a remarcat [[Albert Einstein]].<ref name="zeilik_cosmology" /> Totuși, acest echilibru este instabil: pentru că universul este cunoscut ca neomogen la scări mai mici, ''R'' trebuie să se schimbe în timp. Când ''R'' se schimbă, toate distanțele spațiale din Univers se schimbă în tandem; există o expansiune globală sau o contracție a spațiului în sine. Aceasta explică observația că galaxiile par a fi în derivă; spațiul dintre ele se întinde. Întinderea spațiului explică, de asemenea, paradoxul aparent că două galaxii pot fi la 40 de miliarde de ani-lumină distanță, deși au pornit din același punct în urmă cu 13,8 miliarde de ani<ref>{{cite web
|title = Cosmic Detectives
|url=http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Cosmic_detectives
|publisher = The European Space Agency (ESA)
|date = 2 aprilie 2013
|accessdate = 15 aprilie 2013}}
</ref> și nu s-au mișcat niciodată mai repede decât [[viteza luminii]].

În al doilea rând, toate soluțiile sugerează că în trecut a existat o [[singularitate gravitațională]], când ''R'' a ajuns la zero, iar materia și energia erau infinit de dense. Se pare că această concluzie este incertă deoarece se bazează pe ipotezele discutabile de omogenitate perfectă și izotropie (principiul cosmologic) și că doar interacțiunea gravitațională este semnificativă. Cu toate acestea, teoremele de singularitate Penrose-Hawking arată că ar trebui să existe o singularitate pentru condiții foarte generale. Prin urmare, în conformitate cu ecuațiile câmpului Einstein, ''R'' a crescut rapid dintr-o stare inimaginabil de fierbinte și densă care exista imediat după această singularitate (când ''R'' avea o valoare mică, finită); aceasta este esența modelului [[Big Bang]] al Universului. Înțelegerea singularității Big Bang-ului probabil necesită o teorie cuantică a gravitației, care nu a fost formulată încă.<ref>{{harvtxt|Raine|Thomas|2001|pp=122–23}}</ref>

În al treilea rând, indicele de curbură ''k'' determină semnul curburii spațiale medii a spațiului-timp<ref name="RaineThomas66">{{harvtxt|Raine|Thomas|2001|p=66}}</ref> calculat pe scări de lungime suficient de mari (mai mare de aproximativ un miliard de ani lumină). Dacă ''k'' = 1, curbura este pozitivă și Universul are un volum finit.<ref name="RaineThomas70" /> Un Univers cu curbură pozitivă este adesea vizualizat ca o sferă tridimensională încorporată într-un [[spațiu cu patru dimensiuni]]. În schimb, dacă ''k'' este zero sau negativ, Universul are un volum infinit.<ref name="RaineThomas70">{{harvtxt|Raine|Thomas|2001|p=70}}</ref> Poate părea contra-intuitiv ca un univers infinit și infinit de dens ar putea fi creat într-o singură clipă la Big Bang atunci când ''R'' = 0, dar exact așa este prezis matematic atunci când ''k'' nu este egal cu 1. Prin analogie, un plan infinit are curbură zero dar zona infinită, în timp ce un cilindru infinit este finit într-o direcție și un [[tor]] este finit în ambele. Un Univers toroidal se poate comporta ca un Univers normal cu [[problema condiției la limită |condiții la limită]] periodice.

[[Soarta finală a Universului]] este încă necunoscută, deoarece depinde critic de indicele de curbură ''k'' și de constanta cosmologică ''Λ''. Dacă universul ar fi suficient de dens, ''k'' ar fi egal cu +1, ceea ce înseamnă că curbura medie a acestuia este pozitivă și că Universul, în cele din urmă, se va prăbuși într-un [[Big Crunch]],<ref>{{harvtxt|Raine|Thomas|2001|p=84}}</ref> eventual începând un nou Univers într-un [[Big Bounce]]. Dimpotrivă, dacă universul ar fi insuficient de dens, ''k'' ar fi egal cu 0 sau -1 și Universul s-ar extinde pentru totdeauna, răcindu-se și, eventual, ajungând la Big Freeze și moartea termică a Universului.<ref name="zeilik_cosmology" /> Datele moderne sugerează că rata de expansiune a Universului nu este în scădere, așa cum era de așteptat inițial, ci a crescut; dacă acest lucru continuă pe termen nedefinit, Universul poate ajunge în cele din urmă la un [[Big Rip]]. Din punct de vedere observațional, Universul pare a fi plat (''k'' = 0), cu o densitate totală foarte apropiată de valoarea critică dintre recul și expansiunea eternă.<ref>{{harvtxt|Raine|Thomas|2001|pp=88, 110–13}}</ref>

=== Ipoteza multiversului ===
{{Main|Multivers|Interpretarea multiple-lumi|Inflație eternă|Univers paralel (ficțiune)}}
[[File:Multiverse - level II.svg|thumb|Reprezentarea unui [[multivers]] de șapte universuri, fiecare având legi fizice diferite, constante fizice diferite și poate chiar un număr diferit de dimensiuni sau topologii.]]
Unele teorii speculative au sugerat că Universul nostru nu este decât unul dintr-un set de universuri deconectate, denumite colectiv ca [[multivers]], provocând sau amplificând definiții mai restrânse ale Universului.<ref name="EllisKS032"/><ref>{{cite journal|author = Munitz MK|date = 1959|title = One Universe or Many?|journal = Journal of the History of Ideas|volume = 12|pages = 231–55|doi = 10.2307/2707516|issue = 2}}</ref> Modelele multivers științifice sunt distincte de concepte precum planurile alternative ale conștiinței și realitatea simulată.

[[Max Tegmark]] a dezvoltat o schemă de clasificare în patru părți pentru diferitele tipuri de multivers pe care oamenii de știință le-au propus ca răspuns la diferite probleme de fizică. Un exemplu de astfel de multivers este cel rezultat din modelul inflației haotice a universului timpuriu.<ref name="chaotic_inflation">{{cite journal|author = Linde A.|date = 1986|title = Eternal chaotic inflation|journal = Mod. Phys. Lett. A|volume = 1|issue = 2|pages = 81–85|bibcode = 1986MPLA....1...81L |doi=10.1142/S0217732386000129|authorlink = Andrei Linde|url = http://cds.cern.ch/record/167897}}<br />{{cite journal|author = Linde A.|date = 1986|title = Eternally existing self-reproducing chaotic inflationary Universe|journal = Phys. Lett. B|volume = 175 |issue=4 |pages = 395–400|url=http://www.stanford.edu/~alinde/Eternal86.pdf |accessdate=17 martie 2011|doi = 10.1016/0370-2693(86)90611-8 |bibcode = 1986PhLB..175..395L|authorlink = Andrei Linde}}</ref> Altul este multiversul rezultat din interpretarea lumilor multiple a mecanicii cuantice. În această interpretare, lumile paralele sunt generate într-o manieră similară superpoziției cuantice și [[Decoerență cuantică|decoerenței cuantice]], toate stările [[Funcție de undă|funcțiilor de undă]] fiind realizate în lumi separate. Efectiv, în interpretarea lumilor multiple multiversul evoluează ca o funcționare universală de undă. 

Este posibil să se conceapă zone spațiu-timp deconectate, fiecare dintre acestea existând însă fără a putea interacționa unul cu altul.<ref name="TegmarkPUstaple">{{cite journal|pmid=12701329|title=Parallel universes. Not just a staple of science fiction, other universes are a direct implication of cosmological observations|author=Tegmark M.|journal= Scientific American|date= 2003|volume=288|issue=5|pages=40–51|doi=10.1038/scientificamerican0503-40|arxiv = astro-ph/0302131 |bibcode = 2003SciAm.288e..40T }}</ref><ref name="EllisScA">{{cite journal|pmid=21827123|title=Does the Multiverse Really Exist?|author=Ellis G. F|journal= Scientific American|date= 2011|volume=305|issue=2|pages=38–43|doi=10.1038/scientificamerican0811-38|bibcode = 2011SciAm.305a..38E }}</ref> O metaforă ușor de vizualizat a acestui concept este un grup de bule de săpun separate, în care observatorii care trăiesc într-un balon de săpun nu pot interacționa cu cei de pe alte baloane de săpun.<ref>{{cite web | url=http://www.livescience.com/15530-multiverse-universe-eternal-inflation-test.html | title=Weird! Our Universe May Be a 'Multiverse,' Scientists Say | author= Clara Moskowitz | date=12 august 2011 | work=livescience }}</ref> Conform unei terminologii obișnuite, fiecare "balon de săpun" de spațiu-timp indică un ''univers'', în timp ce spațiul-timpul nostru indică ''Universul'',<ref name="EllisKS032" /> așa cum numim satelitul nostru ''[[Luna]]''. Întreaga colecție a acestor spațiu-timp separați este denumită multivers.<ref name="EllisKS032"/> Cu această terminologie, diferitele "Universuri" nu sunt conectate cauzal între ele.<ref name="EllisKS032" /> În principiu, celelalte "Universuri" neconectate pot avea diferite dimensiuni și topologii ale spațiu-timp, diferite forme de materie și energie și diferite legi fizice și constante fizice, deși astfel de posibilități sunt pur speculative.<ref name="EllisKS032" /> Alții consideră fiecare dintre bulele de săpun create ca parte a inflației haotice ca "Universuri" separate, deși în acest model aceste universuri au totuși o origine cauzală.<ref name="EllisKS032" />

== Concepții istorice ==
{{See also|Cosmologie|Cronologia teoriilor cosmologice|Nicolaus Copernicus#Sistemul copernician|Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica#Începuturile Revoluției Științifice}}

Din punct de vedere istoric, au existat multe idei despre cosmos (cosmologii) și despre originea sa (cosmogonii). Teorii ale unui Univers impersonal, guvernat de legi fizice, au fost propuse inițial de greci și de indieni.<ref name=Routledge/> Filosofia chineză veche cuprindea noțiunea de Univers, incluzând atât tot spațiul cât și tot timpul.<ref>{{cite news| last=Gernet|first = J.|date = 1993–1994|title=Space and time: Science and religion in the encounter between China and Europe|journal=Chinese Science|volume=11|pages=93–102}}</ref><ref>{{cite book|last= Ng|first=Tai|title=Chinese Culture, Western Culture: Why Must We Learn from Each Other?|chapter=III.3|publisher=iUniverse, Inc.|date=2007}}</ref> De-a lungul secolelor, îmbunătățirile în observațiile astronomice și teoriile mișcării și gravitației au condus la descrieri tot mai exacte ale Universului. Epoca modernă a cosmologiei a început cu [[teoria relativității generale]] a lui [[Albert Einstein]] din 1915, care a făcut posibilă prezicerea originii, evoluției și încheierii Universului, în ansamblu. Cele mai moderne teorii acceptate ale cosmologiei se bazează pe relativitatea generală și, mai precis, pe modelul [[Big Bang]].<ref name="Blandford">{{cite journal|title=A century of general relativity: Astrophysics and cosmology|author=Blandford R. D.|journal=Science|volume=347|issue=6226|pages=1103–08|doi=10.1126/science.aaa4033|bibcode = 2015Sci...347.1103B|pmid=25745165|year=2015}}</ref>

=== Mitologii ===
Multe culturi au [[Mitul creației|mituri care descriu originea lumii și a universului]]. Culturile consideră, în general, că aceste mituri au un sâmbure de adevăr. Există totuși multe convingeri diferite cu privire la modul în care aceste mituri se aplică celor care cred într-o origine supranaturală, de la un zeu care creează direct Universul până la un zeu care a pus doar "roțile în mișcare" (de exemplu prin mecanisme precum Big Bang și evoluție).<ref>{{cite book | quote="In common usage the word 'myth' refers to narratives or beliefs that are untrue or merely fanciful; the stories that make up national or ethnic mythologies describe characters and events that common sense and experience tell us are impossible. Nevertheless, all cultures celebrate such myths and attribute to them various degrees of literal or symbolic ''truth''." | last=Leeming | first=David A. | isbn=978-1-59884-174-9 | date=2010|page=xvii | title= Creation Myths of the World | publisher= ABC-CLIO}}</ref>

Etnologii și antropologii care studiază miturile au dezvoltat diverse scheme de clasificare pentru diferitele teme care apar în miturile de creație.<ref name=Eliade1964>{{cite book|last1=Eliade|first1=Mircea|title=Myth and Reality (Religious Traditions of the World)|date=1964|publisher=Allen & Unwin|isbn=978-0-04-291001-7}}</ref><ref name=Leonard2004>{{cite book|last1=Leonard|first1=Scott A.|last2=McClure|first2=Michael|title=Myth and Knowing: An Introduction to World Mythology|date=2004|publisher=McGraw-Hill|isbn=978-0-7674-1957-4|edition=1st}}</ref> De exemplu, într-unul din mituri, lumea se naște dintr-un ou cosmic; printre acestea se numără poemul epic finlandez ''[[Kalevala]]'', povestea chineză a lui Pangu sau cea a indianului Brahmanda Purana. În aceste povestiri, Universul este creat de o singură entitate care emană sau produce ceva de la sine, ca în conceptul budismului tibetan al lui Adi-Buddha, povestea antică grecească despre [[Gaia (mitologie)|Gaia]] (mama pământ), mitul zeiței aztece [[Coatlicue]], vechea poveste a zeului egiptean [[Atum]] și narațiunea creației iudeo-creștine, în care [[Religii avraamice|Dumnezeul avraaamic]] a creat Universul. În alte povestiri, Universul este creat din unirea zeităților masculine și feminine, ca în mitul Maori. În alte povestiri Universul este creat prin fabricarea din materiale preexistente, cum ar fi cadavrul unui zeu mort - ca [[Tiamat]] în epicul babilonian ''Enuma Elish'' sau gigantul [[Ymir]] în mitologia nordică - sau din materiale haotice, ca în Izanagi și Izanami în [[mitologia japoneză]]. În alte povestiri, Universul emană din principiile fundamentale, ca în Brahman și Prakrti, mitul creației africanilor Serer <ref>(Henry Gravrand, "La civilisation Sereer -Pangool") [in] Universität Frankfurt am Main, Frobenius-Institut, Deutsche Gesellschaft für Kulturmorphologie, Frobenius Gesellschaft, "Paideuma: Mitteilungen zur Kulturkunde, Volumes 43–44", F. Steiner (1997), pp. 144–45, {{ISBN|3-515-02842-0}}</ref> sau [[Yin și Yang]] din [[Tao]].

=== Modele filosofice ===
{{Further|Cosmologie}}
{{See also|Presocratici|Fizica (Aristotel)}}
[[File:Illustrerad Verldshistoria band I Ill 107.jpg|thumb|200px|[[Thales]] a fost primul filosof grec care a introdus noțiunea de element material primar al tuturor lucrurilor și fenomenelor cosmice și pe care l-a identificat ca fiind apa.]]

Filosofii greci [[presocratici]] și filosofii indieni au dezvoltat unele dintre cele mai vechi concepte filosofice ale Universului.<ref name=Routledge/><ref>{{cite book|title=The Unfinished Universe|page=21|publisher=Oxford University Press|first=Louise|last=B. Young}}</ref> Cei mai vechi filosofi greci au remarcat că aparențele pot fi înșelătoare și căutau să înțeleagă realitatea din spatele aparențelor. În special, ei au remarcat capacitatea materiei de a-și schimba forma (de exemplu, de la gheață la apă până la abur), iar mai mulți filosofi au sugerat că toate materialele fizice din lume sunt forme diferite ale unui singur material primordial sau ''[[arche]]''. Primul care a făcut acest lucru a fost [[Thales]], care a crezut că acest material primordial a fost apa. Studentul lui Thales, [[Anaximandru]], a sugerat că totul provenea din ''[[apeiron]]ul'' nemărginit. [[Anaximene]] a susținut că materialul primordial era aerul, datorită calităților sale atractive și repulsive percepute, care determină ca ''arche'' să se condenseze sau să disocieze în diferite forme. [[Anaxagora]] a sugerat ''[[Nous]]ul'', în timp ce [[Heraclit]] a sugerat focul. [[Empedocle]] a crezut în patru elemente: pământ, apă, aer și foc iar modelul său a devenit foarte popular. La fel ca [[Pitagora]], [[Platon]] credea că toate lucrurile erau alcătuite dintr-un număr, elementele lui Empedocle luând forma [[poliedru platonic|solidelor platonice]]. [[Democrit]] și filosofii mai târzii - mai ales [[Leucip]] - au crezut că Universul este alcătuit din [[atom]]i indivizibili care se deplasează printr-un gol (vid), deși [[Aristotel]] nu credea că este fezabil pentru că aerul, ca și apa, oferă rezistență la mișcare. Aerul se va grăbi imediat să umple un gol și, în plus, fără rezistență, ar face acest lucru pe termen nelimitat.<ref name=Routledge/>

Deși [[Heraclit]] credea că totul este schimbare (''[[Panta rei]]''), contemporanul său [[Parmenide]] credea că orice schimbare este o iluzie, că realitatea care stă la bază este veșnică neschimbătoare și de natură unică. Parmenide numea această realitate ca ''τὸ ἐν'' (Unul). Ideea lui Parmenide părea inutilă pentru mulți greci, însă studentul său [[Zenon din Elea]] i-a provocat cu câteva [[Paradoxurile lui Zenon|paradoxuri faimoase]]. Aristotel a răspuns acestor paradoxuri dezvoltând noțiunea de infinitate potențială numărabilă, precum și continuumul divizibil infinit. Spre deosebire de ciclurile veșnice și neschimbate ale timpului, el credea că lumea este limitată de sferele celeste și că magnitudinea cumulativă stelară este doar multiplicativă finită.

Filosoful indian Kanada, fondator al școlii Vaiseshika, a dezvoltat o noțiunea de atomism și a propus ca lumina și căldura să fie varietăți ale aceleiași substanțe.<ref>Will Durant, ''Our Oriental Heritage''</ref> În secolul al V-lea, filosoful atomist budist Dignāga a propus ca atomii să fie de dimensiuni punctuale, fără durată și făcuți din energie. El a negat existența unei materii substanțiale și a sugerat că mișcarea constă din clipe de moment ale unui curent de energie.<ref>Stcherbatsky, F. Th. (1930, 1962), ''Buddhist Logic'', Volume 1, p. 19, Dover, New York</ref>

Noțiunea de finitism temporal a fost inspirată de doctrina creației împărtășită de cele trei religii avraamice: [[iudaism]]ul, [[creștinism]]ul și [[islam]]ul. Filosoful creștin, [[Ioan Filopon]] a prezentat argumentele filosofice împotriva noțiunii antice grecești despre un trecut și viitor infinit. Argumentele lui Filopon împotriva unui trecut infinit au fost folosite de filosoful musulman [[Al-Kindi]] (Alkindus), filosoful evreu [[Saadia Gaon]] (Saadia ben Joseph) și teologul musulman [[Al-Ghazali]] (Algazel).<ref name=Viney1985>{{cite book|title=Charles Hartshorne and the Existence of God|chapter=The Cosmological Argument|author=Donald Wayne Viney|pages=65–68|year=1985|publisher=SUNY Press|isbn=978-0-87395-907-0}}</ref>

=== Modele astronomice ===
{{Main|Istoria astronomiei}}
[[File:Aristarchus working.jpg|thumb|right|270px|Calcule trimise în secolul al III-lea de [[Aristarh din Samos|Aristarh]] privind dimensiunile relative ale Soarelui, Pământul și Lunii (de la stânga la dreapta), după o copie greacă din secolul al X-lea.]]

Modelele astronomice ale Universului au fost create odată cu începutul astronomiei în [[Sumer]]ul antic. Primele modele au privit lumea ca un [[Teoria Pământului plat|disc plat]] care plutește în ocean și a format premisa pentru primele hărți grecești timpurii, cum ar fi cele ale lui [[Anaximandru]] și [[Hecataeus din Milet]]. Mai târziu, filosofii greci, observând mișcările corpurilor cerești, erau preocupați de dezvoltarea modelelor Universului bazate mai profund pe dovezi empirice. 

În secolul al IV-lea î.Hr., [[Aristotel]] a elaborat un model cosmologic în care Pământul era situat în centrul unui univers format din 54 de sfere cristaline, aflate una în interiorul celeilalte. Stelele erau fixate pe sfera cea mai îndepărtată de Pământ, iar planetele pe sferele mai apropiate. Cu excepția Pământului, totul era etern și neschimbător și toate se roteau în jurul său. Concepția lui a fost ulterior rafinată printr-un model matematic elaborat de către alexandrinul [[Ptolemeu|Claudius Ptolemeu]] în secolul al II-lea d.Hr.

În universul [[pitagora|pitagoreic]], Pământul devine un bulgăre sferic, iar în jurul său, soarele, luna și planetele se rotesc în cercuri concentrice. Succesorul lui Pitagora, filosoful și matematicianul grec [[Philolaos]], a postulat (conform lui Stobaeus) că în centrul Universului era un "foc central" în jurul căruia se rotesc nouă corpuri cerești: [[Antichton]] (sau antipământul, o planetă invizibilă), Pământul, Luna, Soarele, cinci planete, după care urma sfera purtătoare a stelelor fixe.<ref>Boyer, C. (1968) [https://archive.org/details/AHistoryOfMathematics ''A History of Mathematics'']. Wiley, p. 54.</ref>

Astronomul grec [[Aristarh din Samos]] a fost primul care a propuns un model heliocentric al Universului. Deși textul original a fost pierdut, o referință în cartea lui [[Arhimede]] ''[[Calculul Firelor de Nisip]]'' descrie modelul heliocentric al lui Aristarh. Și [[Plutarh]], în tratatul său ''Despre fața de pe discul lunii'' se referă la modelul cosmologic al lui Aristarh. Aristah a desăvârșit evoluția începută de Pitagora și continuată de Philolaos și Heracleides, ajungând la heliocentrism. El a crezut că stelele sunt foarte îndepărtate și a privit acest lucru ca fiind motivul pentru care paralaxul stelar nu fusese observat, adică nu s-a observat că stelele se mișcă relativ reciproc, pe măsură ce Pământul se mișcă în jurul Soarelui. Stelele sunt de fapt mult mai departe decât distanța care a fost în general asumată în antichitate, motiv pentru care paralaxul stelar este detectabil doar cu instrumente de precizie. Modelul geocentric, în concordanță cu paralaxul planetar, a fost considerat o explicație pentru neobservabilitatea fenomenului paralel, paralaxa stelară. 
[[File:Ptolemaic system of the universe.jpg|thumb|left|270px|Modelul geocentric al lui Ptolemeu, cu ilustrația bogată din atlasul
Harmonia Macrocosmica a lui Andreas Cellarius (1660).]]

Singurul astronom din antichitate cunoscut că a susținut modelul heliocentric al lui Aristarh a fost grecul Seleucus din Seleucia, care a trăit la un secol după Aristarh.<ref>{{cite journal|authorlink=Otto E. Neugebauer|author=Neugebauer, Otto E. |date=1945|title=The History of Ancient Astronomy Problems and Methods|journal=Journal of Near Eastern Studies|volume=4|issue=1|pages= 166–173|quote=the Chaldaean Seleucus from Seleucia|doi=10.1086/370729}}</ref><ref>{{cite journal|authorlink=George Sarton|date=1955|author=Sarton, George |title=Chaldaean Astronomy of the Last Three Centuries B. C|journal=Journal of the American Oriental Society|volume=75|issue=3|pages= 166–73 (169)|quote=the heliocentrical astronomy invented by Aristarchos of Samos and still defended a century later by Seleucos the Babylonian|doi=10.2307/595168}}</ref><ref>William P. D. Wightman (1951, 1953), ''The Growth of Scientific Ideas'', Yale University Press p. 38, where Wightman calls him Seleukos the Chaldean.</ref> Seleucus a fost primul care a afirmat că valurile sunt datorate atracției Lunii și că înălțimea mareelor depinde de poziția Lunii față de Soare.<ref>{{harvtxt|Bartel|1987|loc=p. 527}}</ref> În [[Evul Mediu]], modelele heliocentrice au fost de asemenea propuse de astronomul indian [[Aryabhata]],<ref>{{harvtxt|Bartel|1987 | loc=pp. 529–34}}</ref> și de către astronomii persani Albumasar<ref>{{harvtxt|Bartel|1987 | loc=pp. 534–7}}</ref> și Al-Sijzi.<ref name=Nasr>{{Cite book |last=Nasr |first=Seyyed H. |authorlink=Hossein Nasr |origyear=1964 |date=1993 |title=An Introduction to Islamic Cosmological Doctrines |edition=2nd |publisher=1st edition by [[Harvard University Press]], 2nd edition by State University of New York Press |isbn=978-0-7914-1515-3 |pages=135–36}}</ref>

Modelul aristotelian a fost acceptat în lumea occidentală timp de aproximativ două milenii, până când [[Copernic]] a reînviat perspectiva lui Aristarh, că datele astronomice ar putea fi explicate mai plauzibil dacă Pământul s-ar roti pe axa sa și dacă Soarele ar fi plasat în centrul Universului. În secolul al XVII-lea, odată cu [[Johannes Kepler]], pentru prima dată din antichitate, nu numai că s-au descris mișcările cerești în termeni geometrici dar li s-a asociat și o cauză fizică, ducând la [[Legile lui Kepler|cele trei legi ale lui Kepler]].

Această cosmologie a fost acceptată de [[Isaac Newton]], de [[Christiaan Huygens]] și de oamenii de știință mai târzii.<ref name = "Misner-p755">[[#Misner|Misner, Thorne and Wheeler]], pp. 755–56.</ref> [[Edmund Halley]] (1720)<ref name=m756>[[#Misner|Misner, Thorne and Wheeler]], p. 756.</ref> și [[Jean-Philippe de Chéseaux]] (1744)<ref>{{cite book|author = de Cheseaux JPL|date = 1744|title = Traité de la Comète|publisher = Lausanne|pages =223ff|authorlink = Jean-Philippe de Cheseaux}}. Reprinted as Appendix II in {{cite book|author = Dickson FP|date = 1969|title = The Bowl of Night: The Physical Universe and Scientific Thought|publisher = M.I.T. Press|location = Cambridge, MA|isbn = 978-0-262-54003-2}}</ref> au remarcat în mod independent faptul că ipoteza unui spațiu infinit umplut uniform cu stele ar duce la prezicerea că cerul pe timpul nopții ar fi la fel de strălucitor ca Soarele; acest lucru a devenit cunoscut ca [[paradoxul lui Olbers]] în secolul al XIX-lea.<ref>{{cite journal|author = Olbers HWM|date = 1826|title = Unknown title|journal = Bode's Jahrbuch|volume = 111|authorlink = Heinrich Wilhelm Matthäus Olbers}}. Reprinted as Appendix I in {{cite book|author = Dickson FP|date = 1969|title = The Bowl of Night: The Physical Universe and Scientific Thought|publisher = M.I.T. Press|location = Cambridge, MA|isbn = 978-0-262-54003-2}}</ref> Newton credea că un spațiu infinit umplut uniform cu materie, ar determina forțe infinite și instabilități care ar face ca materia să fie zdrobită spre interior sub propria gravitație.<ref name = "Misner-p755"/> Această instabilitate a fost clarificată în 1902 de criteriul de instabilitate Jeans.<ref>{{cite journal|last1=Jeans |first1=J. H. |date=1902 |title=The Stability of a Spherical Nebula |journal=Philosophical Transactions of the Royal Society A |volume=199 |pages=1–53 |issue=312–320 |doi=10.1098/rsta.1902.0012 |bibcode=1902RSPTA.199....1J |url=http://maeresearch.ucsd.edu/~cgibson/Documents2007/PapersAList%20copy/MiscellaneousPapers/Jeans1902.pdf |accessdate=17 martie 2011 |deadurl=yes |archiveurl=https://web.archive.org/web/20110720075626/http://maeresearch.ucsd.edu/~cgibson/Documents2007/PapersAList%20copy/MiscellaneousPapers/Jeans1902.pdf |archivedate=20 iulie 2011 }}</ref> O soluție la aceste paradoxuri este [[Carl Charlier|universul Charlier]], în care materia este aranjată ierarhic (sisteme de corpuri care orbitează pe orbite într-un sistem mai mare, ''ad infinitum'') într-un mod fractal, astfel încât Universul are o densitate totală neglijabilă; un astfel de model cosmologic fusese propus și mai devreme în 1761 de către [[Johann Heinrich Lambert]].<ref name=r196/><ref>[[#Misner|Misner, Thorne and Wheeler]], p. 757.</ref> Un progres astronomic semnificativ al secolului al XVIII-lea a fost realizarea de către [[Thomas Wright]], [[Immanuel Kant]] și alții despre [[Nebuloasă|nebuloase]].<ref name=m756/> 

În 1919, când Telescopul Hooker a fost finalizat, viziunea dominantă era că Universul era format în întregime din galaxia [[Calea Lactee]]. Cu ajutorul Telescopului Hooker, [[Edwin Hubble]] a identificat [[Cefeidă|cefeide]] în mai multe nebuloase spirale, iar în 1922-1923 s-a dovedit că [[Galaxia Andromeda|nebuloasa Andromeda]] și [[Triangulum]], printre altele, erau galaxii de sine stătătoare, dovedind astfel că Universul constă dintr-o mulțime de galaxii.<ref name="SharovNovikov1993">{{cite book|last1=Sharov|first1=Aleksandr Sergeevich|last2=Novikov|first2=Igor Dmitrievich|title=Edwin Hubble, the discoverer of the big bang universe|url=https://books.google.com/books?id=ttEwkEdPc70C&pg=PA34|accessdate=31 decembrie 2011|date=1993|publisher=Cambridge University Press|isbn=978-0-521-41617-7|page=34}}</ref>

Epoca modernă a cosmologiei fizice a început în 1917, când [[Albert Einstein]] a publicat modificările finale a [[Teoria relativității generale|relativității generale]] în lucrarea ''"Considerații cosmologice ale teoriei generale a relativității''".<ref name="einstein_1917">{{cite journal|last = Einstein|first = A|authorlink = Albert Einstein|date = 1917|title = Kosmologische Betrachtungen zur allgemeinen Relativitätstheorie|series = 1917|journal = Preussische Akademie der Wissenschaften, Sitzungsberichte|volume = (part 1)|pages = 142–52}}</ref> În 1922, [[Alexander Friedmann]] a introdus ideea unui univers în expansiune care conținea materie în mișcare iar în 1927, preotul belgian [[Georges Lemaître]] a propus ceea ce mai târziu se va numi modelul [[Big Bang]].

{{wide image|Observable_Universe_Logarithmic_Map_(horizontal_layout_english_annotations).png|2250px|Hartă a universului observabil cu unele dintre obiectele astronomice notabile cunoscute astăzi. Scara de lungime crește exponențial spre dreapta. Corpurile cerești sunt arătate la dimensiuni mari pentru a putea fi apreciată forma lor.}}

== Note ==
<references group="lower-alpha" />

==Referințe==
{{reflist|3}}

==Bibliografie==
*{{cite journal|last = Bartel | first=Leendert van der Waerden |authorlink = Bartel Leendert van der Waerden|date = 1987|title = The Heliocentric System in Greek, Persian and Hindu Astronomy|doi = 10.1111/j.1749-6632.1987.tb37224.x|bibcode = 1987NYASA.500..525V|journal = Annals of the New York Academy of Sciences|volume = 500|issue = 1| pages = 525–45 | ref=harv}}
*{{cite book|date = 1975|title= The Classical Theory of Fields (Course of Theoretical Physics)|volume= 2 |edition = revised 4th English|publisher=Pergamon Press|location=New York|isbn=978-0-08-018176-9|pages=358–97||authorlink1 = Lev Landau|authorlink2 = Evgeny Lifshitz | ref=harv|title-link= Course of Theoretical Physics}}
*{{cite book|last1=Liddell | first1=H. G.|last2=Scott | first2=R.|title=A Greek-English Lexicon|publisher=Oxford University Press|isbn= 978-0-19-864214-5 | date=1968 | ref=harv}}
*{{cite book|title = Gravitation|location = San Francisco|publisher = W. H. Freeman|date = 1973|isbn = 978-0-7167-0344-0|pages = 703–816||author1=Misner|author2=C.W.|author3 = Thorne|author4 = Kip|author5 = Wheeler|author6 = J.A.|authorlink1 = Charles W. Misner|authorlink3 = Kip Thorne|authorlink5 = John Archibald Wheeler|title-link = Gravitation (book)}}
*{{cite book | title=An Introduction to the Science of Cosmology | first1=D. J. | last1=Raine | first2=E. G. | last2=Thomas | year=2001 | publisher=Institute of Physics Publishing | ref=harv}}
*{{cite book|author = Rindler, W.|date = 1977|title = Essential Relativity: Special, General, and Cosmological|publisher = Springer Verlag|location = New York|isbn = 978-0-387-10090-6|pages = 193–244|authorlink = Wolfgang Rindler}}
*{{cite book |last= |first= |edition=2nd |editor=Martin Rees |date=2012 |title=Smithsonian Universe |page= |location=London |publisher=Dorling Kindersley |isbn=978-0-7566-9841-6}}

==Lectură suplimentară==
* {{citat carte| nume = Dorling Kindersley| titlu = Universul. Ghid vizual complet.| editură = Editura RAO| an = 2008| | isbn = 9789737173195}}

== Vezi și ==
* [[Cronologia viitorului îndepărtat]]
* [[Moartea termică a universului]]
* [[Multivers]]
* [[Panspermie]]
* [[Cosmos]]

== Legături externe ==
{{commons|:Category:Universe}}
*[http://ned.ipac.caltech.edu/ NASA/IPAC Extragalactic Database (NED)]
*[http://ned.ipac.caltech.edu/Library/Distances/ NED-Distances]

{{Localizarea Pământului}}
{{Natură}}
{{Control de autoritate}}

[[Categorie:Univers]]