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Kosmologie als Anwendung der Allgemeinen Relativitätstheorie?
Kosmologie ist eine sehr außergewöhnliche Disziplin der Physik, da sie sich nur mit einem Objekt beschäftigt und dieses ist nichts weniger als unser Universum, in dem wir leben.
Wieso soll sich nun unser Universum durch die ART beschreiben lassen?
Unser Universum ist sehr groß, ca.
Lichtjahre groß (zumindest unser sichtbares Universum. Das gesamte Universum ist womöglich tausendmal größer) und ca. 13.7 Milliarden Jahre alt. Das führt dazu, um die Dynamik des Universum und den darin enthaltenen Objekten wie Galaxien (-haufen), dass man elektromagnetische, schwache und starke Wechselwirkungen vernachlässigen kann, da diese nur auf kurze Entfernungen wirksam sind. Die beherrschende Kraft im Universum ist als nur die Gravitation. Daher muss die Dynamik des Systems Universum durch die Einstein'schen Feldgleichungen der Gravitation beschrieben werden.

Wobei
der sog. Einstein-Tensor
ist. Dieser enthält alle Informationen der Raumzeit. Er besteht nämlich aus dem Ricci-Tensor
, der durch Verjüngung des Riemannschen Krümmungstensors gewonnen wird. Da dieser wiederum aus den Christoffelsymbolen gebildet wird, welche die partiellen Ableitungen des metrischen Tensors enthalten, ist der Einstein-Tensor ein Operator, der in vielfältiger Weise mit der Metrik des Raumes verbunden ist.
Der Energie-Impuls-Tensor
beinhaltet die Energieverteilungen im Universum, welche als Quelle der Gravitation betrachtet werden.
ist die Kopplungskonstante.