Historisch

Deze tijdlijn van kosmologische theorieën en ontdekkingen is een chronologisch overzicht van de ontwikkeling van het menselijk begrip van de kosmos gedurende de afgelopen ruim tweeduizend jaar. Moderne kosmologische ideeën volgen de ontwikkeling van de wetenschappelijke discipline van de fysische kosmologie.

Eeuwenlang werd wat we nu kennen als het zonnestelsel beschouwd als de inhoud van het "hele universum", waardoor de vooruitgang in de kennis van beide grotendeels parallel liep. Een duidelijk onderscheid werd pas rond het midden van de 17e eeuw gemaakt.

TERUG

16e eeuw v.Chr. – De Mesopotamische kosmologie ging uit van een platte, cirkelvormige aarde, omsloten door een kosmische oceaan. Een kosmische oceaan, kosmische zee, oerwateren of hemelse rivier is een mythologisch motief dat de wereld of kosmos voorstelt, omhuld door een uitgestrekte oerzee. De kosmische oceaan, die in veel culturen en beschavingen voorkomt, bestond al vóór de schepping van de Aarde. De kosmische oceaan kan ook de chaos vertegenwoordigen of belichamen die in sommige mythen als voorbestemd wordt beschouwd.
15e-11e eeuw v.Chr. – De Rigveda van het hindoeïsme bevat enkele kosmologische hymnen, met name in het laatste boek 10, in het bijzonder de Nasadiya Sukta, die de oorsprong van het universum beschrijft, voortkomend uit het monistische Hiranyagarbha of "Gouden Ei". Oermaterie blijft 311,04 biljoen jaar gemanifesteerd en even lang ongemanifesteerd. Het universum blijft 4,32 miljard jaar gemanifesteerd en even lang ongemanifesteerd. Ontelbare universums bestaan gelijktijdig. Deze cycli hebben en zullen eeuwig voortduren, gedreven door verlangens.
15e-6e eeuw v.Chr. – In deze periode ontwikkelt de Zoroastrische kosmologie zich en definieert de schepping als een manifestatie van een kosmisch conflict tussen bestaan en niet-bestaan, goed en kwaad, en licht en duisternis.
6e eeuw v.Chr. – De Babylonische wereldkaart toont de Aarde omringd door de kosmische oceaan, met zeven eilanden eromheen gerangschikt in een zevenpuntige ster. De hedendaagse Bijbelse kosmologie weerspiegelt hetzelfde beeld van een platte, cirkelvormige Aarde die op water drijft en wordt overkoepeld door het solide firmament waaraan de sterren vastzitten.

6e-4e eeuw v.Chr. – Griekse filosofen, al vanaf Anaximander, introduceerden het idee van meerdere of zelfs oneindige universums. Democritus beschreef verder dat deze werelden verschilden in afstand en grootte; de aanwezigheid, het aantal en de grootte van hun zonnen en manen; en dat ze onderhevig waren aan destructieve botsingen. Ook in deze periode stelden de Grieken vast dat de Aarde bolvormig is in plaats van plat.
6e eeuw v.Chr. – Anaximander bedenkt een mechanisch, niet-mythologisch model van de wereld: de aarde zweeft heel stil in het centrum van het oneindige, zonder door iets ondersteund te worden. Haar merkwaardige vorm is die van een cilinder met een hoogte van een derde van haar diameter. De platte bovenkant vormt de bewoonde wereld, die omgeven wordt door een cirkelvormige oceanische massa. Anaximander beschouwde de zon als een enorm object (groter dan het land Peloponnesus), en besefte daardoor hoe ver deze van de aarde verwijderd zou kunnen zijn. In zijn systeem draaiden de hemellichamen op verschillende afstanden. In de oorsprong, na de scheiding van warm en koud, verscheen een vuurbal die de aarde omringde als de schors van een boom. Deze bal brak uiteen om de rest van het universum te vormen. Het leek op een systeem van holle concentrische wielen, gevuld met vuur, met randen doorboord door gaten zoals die van een fluit. De zon was dus het vuur dat men kon zien door een gat ter grootte van de aarde op het verste wiel, en een eclips kwam overeen met de occlusie van dat gat. De diameter van het zonnewiel was zevenentwintig keer die van de aarde (of achtentwintig, afhankelijk van de bronnen) en die van het maanwiel, waarvan het vuur minder intens was, achttien (of negentien) keer. Het gat in de maan kon van vorm veranderen, wat de maanfasen verklaart. De sterren en de planeten, die dichterbij stonden, volgden hetzelfde model.
5e eeuw v.Chr. – Parmenides wordt beschouwd als de eerste Griek die verklaarde dat de Aarde bolvormig is en zich in het centrum van het heelal bevindt.
5e eeuw v.Chr. – Pythagoreanen zoals Philolaus geloofden dat de beweging van planeten wordt veroorzaakt door een onzichtbaar 'vuur' in het centrum van het heelal (niet de Zon) dat hen aandrijft, en dat de Zon en de Aarde op verschillende afstanden om dat centrale vuur draaien. De bewoonde kant van de Aarde bevindt zich altijd tegenover het centrale vuur, waardoor het onzichtbaar is voor mensen. Ze beweerden ook dat de Maan en de planeten om de Aarde draaien. Dit model beschrijft een bewegende Aarde die tegelijkertijd om zichzelf roteert en om een extern punt draait (maar niet om de Zon), en dus niet geocentrisch is, in tegenstelling tot de gangbare intuïtie. Vanwege filosofische bezwaren tegen het getal 10 (een 'perfect getal' voor de Pythagoreanen) voegden ze ook een tiende 'verborgen lichaam' of tegen-aarde (Antichthon) toe, altijd aan de tegenoverliggende kant van het onzichtbare centrale vuur en daarom ook onzichtbaar vanaf de Aarde.

4e eeuw v.Chr. – Plato beweerde in zijn Timaeus dat cirkels en bollen de geprefereerde vorm van het universum zijn, dat de Aarde in het centrum staat en wordt omringd door, van binnen naar buiten geordend: de Maan, de Zon, Venus, Mercurius, Mars, Jupiter, Saturnus en ten slotte de vaste sterren die zich op de hemelsfeer bevinden. In Plato's complexe kosmogonie gaf de demiurg de voorrang aan de beweging van Gelijkheid en liet deze onverdeeld; maar hij verdeelde de beweging van Verschil in zes delen, zodat er zeven ongelijke cirkels ontstonden. Hij schreef voor dat deze cirkels in tegengestelde richtingen zouden bewegen, drie ervan met gelijke snelheden, de andere met ongelijke snelheden, maar altijd in verhouding. Deze cirkels zijn de banen van de hemellichamen: de drie die met gelijke snelheden bewegen zijn de Zon, Venus en Mercurius, terwijl de vier die met ongelijke snelheden bewegen de maan, Mars, Jupiter en Saturnus zijn. Het ingewikkelde patroon van deze bewegingen zal zich ongetwijfeld herhalen na een periode die een 'compleet' of 'perfect' jaar wordt genoemd. Anderen, zoals Philolaus en Hicetas, verwierpen echter het geocentrisme.
4e eeuw v.Chr. – Eudoxus van Cnidus bedacht een geometrisch-mathematisch model voor de bewegingen van de planeten, de eerste bekende poging in die zin, gebaseerd op (conceptuele) concentrische bollen met de Aarde als middelpunt. Om de complexiteit van de bewegingen van de planeten, samen met die van de Zon en de Maan, te verklaren, dacht Eudoxus dat ze bewegen alsof ze verbonden zijn aan een aantal concentrische, onzichtbare bollen, die elk om hun eigen, verschillende as en met verschillende snelheden draaien. Zijn model had zevenentwintig homocentrische bollen, waarbij elke bol een type waarneembare beweging voor elk hemellichaam verklaarde. Eudoxus benadrukte dat dit een puur wiskundige constructie van het model is, in die zin dat de bollen van elk hemellichaam niet bestaan; het toont slechts de mogelijke posities van de lichamen. Zijn model werd later verfijnd en uitgebreid door Callippus.
4e eeuw v.Chr. – Aristoteles volgt Plato's geocentrische universum waarin de aarde stilstaat en de kosmos (of het universum) eindig is in omvang maar oneindig in tijd. Hij beargumenteerde een bolvormige Aarde aan de hand van maansverduisteringen en andere waarnemingen. Aristoteles nam het eerdere model van Eudoxus en Callippus over en breidde het zelfs nog verder uit, maar door aan te nemen dat de bollen materieel en kristallijn waren. Aristoteles probeerde ook te bepalen of de Aarde beweegt en concludeerde dat alle hemellichamen door een natuurlijke neiging naar de Aarde vallen en dat de Aarde, omdat het centrum van die neiging is, stilstaat. Plato lijkt op een vage manier te hebben betoogd dat het universum wel degelijk een begin had, maar Aristoteles en anderen interpreteerden zijn woorden anders.
4e eeuw v.Chr. – De Mundo – Vijf elementen, gelegen in sferen in vijf gebieden, waarbij het kleinere element in elk geval wordt omringd door het grotere – namelijk Aarde omringd door water, water door lucht, lucht door vuur en vuur door ether – vormen samen het hele universum.

4e eeuw v.Chr. – Heraclides Ponticus zou de eerste Griek zijn geweest die opperde dat de Aarde eens per 24 uur om haar as draait, van west naar oost, waarmee hij de leer van Aristoteles tegensprak. Simplicius zegt dat Heraclides voorstelde dat de onregelmatige bewegingen van de planeten verklaard kunnen worden als de Aarde beweegt terwijl de Zon stilstaat, maar deze beweringen worden betwist.
3e eeuw v.Chr. – Aristarchus van Samos stelt een universum voor met de Zon in het centrum en de Aarde die om haar eigen as draait. Hij levert ook bewijs voor zijn theorie aan de hand van zijn eigen waarnemingen.
3e eeuw v.Chr. – Archimedes schat in zijn essay 'De zandteller' de diameter van de kosmos op het equivalent in stadia van wat we in moderne tijden twee lichtjaar zouden noemen, als de theorieën van Aristarchus correct waren.
2e eeuw v.Chr. – Seleucus van Seleucia borduurt voort op Aristarchus' heliocentrische universum en gebruikt het fenomeen van de getijden om het heliocentrisme te verklaren. Seleucus was de eerste die het heliocentrische systeem door middel van redenering bewees. Zijn argumenten voor een heliocentrische kosmologie hielden waarschijnlijk verband met het fenomeen van de getijden. Volgens Strabo (1.1.9) was Seleucus de eerste die stelde dat de getijden worden veroorzaakt door de aantrekkingskracht van de Maan en dat de hoogte van de getijden afhangt van de positie van de maan ten opzichte van de Zon. Een alternatieve verklaring is dat hij het heliocentrisme bewees door de constanten van een geometrisch model ervoor te bepalen.

2e eeuw v.Chr. – Apollonius van Perga toont de equivalentie aan van twee beschrijvingen van de schijnbare retrograde bewegingen van planeten (uitgaande van het geocentrische model), de ene met behulp van excentrieken en de andere met behulp van deferenten en epicykels. Dit laatste zal een belangrijk kenmerk zijn voor toekomstige modellen. De epicykel wordt beschreven als een kleine baan binnen een grotere, de deferent genoemd: terwijl een planeet om de aarde draait, draait hij ook om de oorspronkelijke baan, zodat zijn traject lijkt op een curve die bekend staat als een epitrochoïde. Dit zou kunnen verklaren hoe de planeet lijkt te bewegen gezien vanaf de Aarde.
2e eeuw v.Chr. – Eratosthenes stelt vast dat de straal van de Aarde ongeveer 6400 km bedraagt.
2e eeuw v.Chr. – Hipparchus gebruikt parallax om te bepalen dat de afstand tot de Maan ongeveer 380.000 km bedraagt. Het werk van Hipparchus over het aarde-maan-systeem was zo nauwkeurig dat hij zons- en maansverduisteringen voor de volgende zes eeuwen kon voorspellen. Bovendien ontdekt hij de precessie van de equinoxen en stelt hij een sterrencatalogus samen met ongeveer 850 sterren.
2e eeuw v.Chr. – 3e eeuw n.Chr. – In de hindoeïstische kosmologie beschrijven de Manusmriti (1.67–80) en de Purana's de tijd als cyclisch, waarbij Brahma elke 8,64 miljard jaar een nieuw universum (planeten en leven) schept. Het universum wordt geschapen, in stand gehouden en vernietigd binnen een kalpa (dag van Brahma) periode van 4,32 miljard jaar, en wordt gevolgd door een pralaya (nacht) periode van gedeeltelijke ontbinding van gelijke duur. In sommige Purana's (bijv. de Bhagavata Purana) wordt een grotere tijdscyclus beschreven waarin materie (mahat-tattva of universele baarmoeder) elke 622,08 biljoen jaar wordt geschapen uit oermaterie (prakriti) en wortelmaterie (pradhana), waaruit Brahma wordt geboren. De elementen van het universum worden geschapen, gebruikt door Brahma en volledig opgelost binnen een maha-kalpa (het leven van Brahma; 100 van zijn 360-daagse jaren) periode van 311,04 biljoen jaar, die 36.000 kalpa's (dagen) en pralaya's (nachten) omvat, en wordt gevolgd door een maha-pralaya periode van volledige ontbinding van gelijke duur. De teksten spreken ook over ontelbare werelden of universums.

2e eeuw n.Chr. – Ptolemaeus stelt een geocentrisch heelal voor, waarin de Zon, de Maan en de zichtbare planeten om de Aarde draaien. Gebaseerd op de epicykels van Apollonius, berekent hij de posities, banen en positievergelijkingen van de hemellichamen, samen met instrumenten om deze grootheden te meten. Ptolemaeus benadrukte dat de epicykelbeweging niet van toepassing is op de Zon. Zijn belangrijkste bijdrage aan het model waren de equantpunten. Hij rangschikte de hemelsferen ook in een andere volgorde dan Plato (van de aarde naar buiten): maan, Mercurius, Venus, zon, Mars, Jupiter, Saturnus en vaste sterren, in navolging van een lange astrologische traditie en de afnemende omlooptijden. Zijn boek De Almagest, waarin ook 1022 sterren en andere astronomische objecten werden gecatalogiseerd (grotendeels gebaseerd op die van Hipparchus), bleef tot de 17e eeuw de meest gezaghebbende tekst over astronomie en de grootste astronomische catalogus.
5e eeuw (of eerder) – Boeddhistische teksten spreken van "honderdduizenden miljarden, ontelbare, ontelbare, grenzeloze, onvergelijkbare, onberekenbare, onuitsprekelijke, onvoorstelbare, onmetelijke, onverklaarbare vele werelden" in het oosten, en "oneindige werelden in de tien richtingen".
5e eeuw (of eerder) – In de 5e eeuw schreef Aryabhata een verhandeling over de beweging van planeten, de Zon, de Maan en de sterren. Aryabhata presenteerde de theorie van de rotatie van de Aarde om haar eigen as en verklaarde dat dag en nacht werden veroorzaakt door de dagelijkse rotatie van de Aarde. Hij modelleerde een geocentrisch universum waarin de Zon, de Maan en de planeten cirkelvormige en excentrische banen met epicykels volgden.
5e eeuw – De Joodse Talmoed presenteert een argument voor de theorie van een eindig universum, inclusief een toelichting.

5e eeuw – Martianus Capella beschrijft een aangepast geocentrisch model, waarin de Aarde zich in het centrum van het heelal bevindt en omringd wordt door de Maan, de Zon, drie planeten en de sterren, terwijl Mercurius en Venus om de Zon draaien, allemaal omgeven door de bol van vaste sterren.
6e eeuw – Johannes Philoponus stelt een universum voor dat eindig is in de tijd en argumenteert tegen het oude Griekse idee van een oneindig universum.
7e eeuw – De Koran zegt in hoofdstuk 21, vers 30: "Hebben de ongelovigen er dan niet over nagedacht dat de hemel en de Aarde één geheel waren en dat Wij ze van elkaar hebben gescheiden?"
9e-12e eeuw – Al-Kindi (Alkindus), Saadia Gaon (Saadia ben Joseph) en Al-Ghazali (Algazel) ondersteunen een universum met een eindig verleden en ontwikkelen twee logische argumenten voor dit idee.

12e eeuw – Fakhr al-Din al-Razi bespreekt de islamitische kosmologie, verwerpt Aristoteles' idee van een geocentrisch universum en stelt, in de context van zijn commentaar op het koranvers "Alle lof behoort God, Heer der werelden", dat het universum meer dan "duizend werelden buiten deze wereld" omvat.
12e eeuw – Robert Grosseteste beschreef de geboorte van het heelal in een explosie en de kristallisatie van materie. Hij opperde ook verschillende nieuwe ideeën, zoals de rotatie van de Aarde om haar as en de oorzaak van dag en nacht. Zijn verhandeling De Luce is de eerste poging om de hemel en de Aarde te beschrijven aan de hand van één set natuurkundige wetten.
14e eeuw – De Joodse astronoom Levi ben Gershon (Gersonides) schat de afstand tot de buitenste schil van de vaste sterren op maar liefst 159.651.513.380.944 aardstralen, oftewel ongeveer 100.000 lichtjaar in moderne eenheden.
14e eeuw – Verschillende Europese wiskundigen en astronomen, waaronder Nicole Oresme, ontwikkelen de theorie van de aardrotatie. Oresme levert logische argumenten, empirisch bewijs en wiskundige onderbouwing voor zijn idee.

1501 – De Indiase astronoom Nilakantha Somayaji stelt een universum voor waarin de planeten om de Zon draaien, maar de Zon om de Aarde.
1543 – Nicolaus Copernicus publiceert zijn heliocentrische universum in zijn De revolutionibus orbium coelestium.
1576 – Thomas Digges wijzigt het Copernicaanse systeem door de buitenste rand te verwijderen en deze te vervangen door een onbegrensde ruimte gevuld met sterren.
1584 – Giordano Bruno stelt een niet-hiërarchische kosmologie voor, waarin het Copernicaanse zonnestelsel niet het centrum van het heelal is, maar eerder een relatief onbeduidend sterrenstelsel te midden van een oneindige veelheid aan andere.

1588 – Tycho Brahe publiceert zijn eigen Tychonische systeem, een mengvorm van Ptolemy's klassieke geocentrische model en Copernicus' heliocentrische model, waarin de Zon en de Maan om de Aarde draaien, in het centrum van het heelal, en alle andere planeten om de Zon draaien. Het is een geo-heliocentrisch model vergelijkbaar met dat beschreven door Somayaji.
1600 – William Gilbert verwerpt het idee van een beperkende sfeer van de vaste sterren, waarvoor geen bewijs is geleverd.
1609 – Galileo Galilei onderzoekt de hemel en de sterrenbeelden door een telescoop en concludeert dat de ‘vaste sterren’ die bestudeerd en in kaart gebracht waren, slechts een klein deel vormden van het enorme heelal dat buiten het bereik van het blote oog lag. Toen hij in 1610 zijn telescoop richtte op de zwakke strook van de Melkweg, ontdekte hij dat deze zich oploste in talloze witte, sterachtige vlekken, vermoedelijk zelf verder gelegen sterren.
1610 – Johannes Kepler gebruikt de donkere nachtelijke hemel om te beargumenteren dat het universum eindig is. Kort daarna bewees Kepler zelf dat de manen van Jupiter op dezelfde manier om de planeet draaien als planeten om de zon, waardoor Keplers wetten universeel werden.

1659 – Christiaan Huygens verricht nauwkeurige metingen van de hoekafstand tussen de Zon en Venus, gebaseerd op de eerste absolute metingen van de astronomische eenheid.
1672 – Jean Richer en Giovanni Domenico Cassini meten de afstand tussen de aarde en de zon, de astronomische eenheid, op ongeveer 138.370.000 km.[67] Later zal deze door anderen worden verfijnd tot de huidige waarde van 149.597.870 km.
1675 – Ole Rømer gebruikt de baanmechanica van de manen van Jupiter om te schatten dat de lichtsnelheid ongeveer 227.000 km/s bedraagt.
1687 – Isaac Newtons wetten beschrijven grootschalige bewegingen in het hele universum. De universele zwaartekracht suggereerde dat sterren niet zomaar vast of in rust konden zijn, aangezien hun zwaartekracht "wederzijdse aantrekkingskracht" veroorzaakt en er daardoor voor zorgt dat ze ten opzichte van elkaar bewegen.

1704 – John Locke introduceert de term 'zonnestelsel' in de Engelse taal, toen hij deze gebruikte om te verwijzen naar de Zon, planeten en kometen als geheel. Tegen die tijd was onomstotelijk vastgesteld dat planeten andere werelden zijn en sterren andere, verre zonnen, zodat het hele zonnestelsel in werkelijkheid slechts een klein deel is van een immens groot universum, en beslist iets afzonderlijks.
1718 – Edmund Halley ontdekt de eigenbeweging van sterren, waarmee hij het concept van de "vaste sterren" ontkracht.
1720 – Edmund Halley formuleert een vroege vorm van de paradox van Olbers (als het universum oneindig is, zou elke zichtlijn eindigen bij een ster, waardoor de nachtelijke hemel volledig helder zou zijn).
1729 – James Bradley ontdekt de aberratie van licht, wat de beweging van de Aarde rond de Zon bewijst, en ook een nauwkeurigere methode biedt om de lichtsnelheid te berekenen, dichter bij de werkelijke waarde van ongeveer 300.000 km/s.

1744 – Jean-Philippe de Cheseaux brengt een vroege vorm van Olbers' paradox naar voren.
1755 – Immanuel Kant beweert dat de nevels in werkelijkheid sterrenstelsels zijn die losstaan van, onafhankelijk zijn van en zich buiten het Melkwegstelsel bevinden; hij noemt ze eilanduniversums.
1781 – Charles Messier en zijn assistent Pierre Méchain publiceren de eerste catalogus van 110 nevels en sterrenhopen, de meest prominente deep-sky objecten die gemakkelijk vanaf het noordelijk halfrond van de aarde kunnen worden waargenomen, om verwarring met gewone kometen in het zonnestelsel te voorkomen.
1785 – William Herschel stelt een heliocentrisch model van het heelal voor, waarin de Zon zich in of nabij het centrum van het heelal bevindt, waarvan men destijds aannam dat het uitsluitend de Melkweg was.

1791 – Erasmus Darwin beschrijft voor het eerst een cyclisch, uitdijend en inkrimpend universum in zijn gedicht 'De economie van de vegetatie'.
1796 – Pierre Laplace herformuleert de nevelhypothese voor de vorming van het zonnestelsel uit een roterende nevel van gas en stof.
1826 – Heinrich Wilhelm Olbers brengt de paradox van Olbers naar voren.
1832–1838 – Na meer dan 100 jaar van mislukte pogingen meten Thomas Henderson, Friedrich Bessel en Otto Struve de parallax van een paar nabije sterren; dit zijn de eerste metingen van afstanden buiten het zonnestelsel.

1842 – Christian Doppler stelt de roodverschuivings- en blauwverschuivingseffecten voor, gebaseerd op een analoog effect dat in geluid wordt gevonden. Hippolyte Fizeau ontdekte onafhankelijk hetzelfde fenomeen op elektromagnetische golven in 1848.
1848 – Edgar Allan Poe biedt de eerste correcte oplossing voor de paradox van Olbers in Eureka: A Prose Poem, een essay dat ook de expansie en ineenstorting van het universum suggereert.
Jaren 1860 – William Huggins ontwikkelt de astronomische spectroscopie; hij toont aan dat de Orionnevel voornamelijk uit gas bestaat, terwijl de Andromedanevel (later de Andromeda-galaxie genoemd) waarschijnlijk voornamelijk uit sterren bestaat.
1862 – Door de spectroscopische signatuur van de Zon te analyseren en te vergelijken met die van andere sterren, concludeert pater Angelo Secchi dat de Zon zelf ook een ster is.

1887 – Het Michelson-Morley-experiment, bedoeld om de relatieve beweging van de Aarde door de (veronderstelde) stationaire lichtgevende ether te meten, leverde geen resultaten op. Dit betekende het einde van het eeuwenoude idee van de ether, dat terugging tot Aristoteles, en daarmee ook van alle hedendaagse ether-theorieën.
1897 – J. J. Thomson identificeert elektronen als de samenstellende deeltjes van de kathodestralen, wat leidt tot het moderne atoommodel van materie.
1897 – William Thomson, 1e Baron Kelvin, betoogt op basis van de thermische stralingssnelheid en de zwaartekrachtcontractiekrachten dat de Zon niet ouder is dan 20 miljoen jaar – tenzij er een energiebron werd gevonden die verder ging dan wat toen bekend was.
1904 – Ernest Rutherford betoogt in een lezing die door Kelvin werd bijgewoond dat radioactief verval warmte vrijgeeft, wat de onbekende energiebron vormt die Kelvin had gesuggereerd, en uiteindelijk leidt tot radiometrische datering van gesteenten, waarmee leeftijden van miljarden jaren voor de hemellichamen in het zonnestelsel, dus de Zon en alle sterren, kunnen worden vastgesteld.

1905 – Albert Einstein publiceert de speciale relativiteitstheorie, waarin hij stelt dat ruimte en tijd geen afzonderlijke continua zijn en aantoont dat massa en energie uitwisselbaar zijn.
1912 – Henrietta Leavitt ontdekt de periode-lichtkrachtwet voor Cepheid-variabele sterren, wat een cruciale stap blijkt te zijn in het meten van afstanden tot andere sterrenstelsels.
1913 – Niels Bohr publiceert het Bohr-model van het atoom, dat de spectraallijnen verklaart en het kwantummechanische gedrag van materie definitief vaststelt.
1915 – Robert Innes ontdekt Proxima Centauri, de dichtstbijzijnde ster bij de Aarde na de Zon.

1915 – Albert Einstein publiceert de algemene relativiteitstheorie, waaruit blijkt dat een energiedichtheid de ruimtetijd vervormt.
1917 – Willem de Sitter leidt een isotrope statische kosmologie af met een kosmologische constante, evenals een lege, expanderende kosmologie met een kosmologische constante, die hij een de Sitter-universum noemt.
1918 – Het werk van Harlow Shapley over bolvormige sterrenhopen toonde aan dat het heliocentrische kosmologiemodel onjuist was, en het galactocentrisme verving het heliocentrische model als het dominante kosmologiemodel.
1919 – Arthur Stanley Eddington gebruikt een zonsverduistering om de algemene relativiteitstheorie van Albert Einstein met succes te testen.

1920 – Het Shapley-Curtis-debat over de afstanden tot spiraalnevels vindt plaats in het Smithsonian.
1921 – De National Research Council (NRC) publiceerde het officiële transcript van het Shapley-Curtis-debat. Sterrenstelsels werden eindelijk erkend als objecten buiten de Melkweg, en de Melkweg als een volwaardig sterrenstelsel.
1922 – Vesto Slipher vat zijn bevindingen over de systematische roodverschuivingen van spiraalnevels samen.
1922 – Alexander Friedmann vindt een oplossing voor de Einstein-veldvergelijkingen die een algemene uitbreiding van de ruimte suggereert.

1923 – Edwin Hubble meet de afstanden tot een paar nabije spiraalnevels (sterrenstelsels): het Andromedastelsel (M31), het Triangulumstelsel (M33) en NGC 6822. De afstanden plaatsen ze ver buiten de Melkweg, wat impliceert dat zwakkere sterrenstelsels nog veel verder weg liggen en dat het heelal uit vele duizenden sterrenstelsels bestaat.
1924 – Louis de Broglie beweert dat matig versnelde elektronen een bijbehorende golf moeten vertonen. Dit werd later bevestigd door het Davisson-Germer-experiment in 1927.
1927 – Georges Lemaître bespreekt de scheppingsgebeurtenis van een uitdijend heelal, geregeerd door de Einstein-veldvergelijkingen. Aan de hand van de oplossingen voor de Einstein-vergelijkingen voorspelt hij de relatie tussen afstand en roodverschuiving.
1928 – Paul Dirac realiseert zich dat zijn relativistische versie van de Schrödingervergelijking voor elektronen de mogelijkheid van anti-elektronen, en dus antimaterie, voorspelt. Dit werd in 1932 bevestigd door Carl D. Anderson.

1928 – Howard P. Robertson vermeldt kort dat Vesto Sliphers roodverschuivingsmetingen, gecombineerd met helderheidsmetingen van dezelfde sterrenstelsels, een verband tussen roodverschuiving en afstand aantonen.
1929 – Edwin Hubble demonstreert de lineaire relatie tussen roodverschuiving en afstand en toont daarmee de expansie van het heelal aan.
1932 – Karl Guthe Jansky herkent ontvangen radiosignalen uit de ruimte als extrasolair, voornamelijk afkomstig van Sagittarius. Dit zijn de eerste bewijzen voor het centrum van de Melkweg en de eerste ervaringen die de basis vormden voor de radioastronomie.
1933 – Edward Milne benoemt en formaliseert het kosmologische principe.

1933 – Fritz Zwicky toont aan dat de Coma-cluster van sterrenstelsels grote hoeveelheden donkere materie bevat. Dit resultaat komt overeen met moderne metingen, maar werd tot de jaren zeventig over het algemeen genegeerd.
1934 – Georges Lemaître interpreteert de kosmologische constante als gevolg van vacuümenergie met een ongebruikelijke toestandsvergelijking voor een ideale vloeistof.
1938 – Hans Bethe berekent de details van de twee belangrijkste energieproducerende kernreacties die de sterren van energie voorzien.
1938 – Paul Dirac oppert de hypothese van de grote getallen, dat de zwaartekrachtconstante klein kan zijn omdat deze langzaam in de loop der tijd afneemt.

1948 – Ralph Alpher, Hans Bethe ("bij afwezigheid") en George Gamow onderzoeken de synthese van elementen in een snel uitdijend en afkoelend heelal, en suggereren dat de elementen werden geproduceerd door snelle neutronenvangst.
1948 – Hermann Bondi, Thomas Gold en Fred Hoyle stellen stationaire kosmologieën voor, gebaseerd op het perfecte kosmologische principe.
1948 – George Gamow voorspelt het bestaan van de kosmische microgolfachtergrondstraling door het gedrag van oerstraling in een uitdijend heelal te bestuderen.
1950 – Fred Hoyle bedenkt de term "Big Bang" en zegt dat het niet spottend bedoeld was, maar slechts een treffende beeldspraak om het verschil tussen dat en het Steady-State-model te benadrukken.

1961 – Robert Dicke betoogt dat op koolstof gebaseerd leven alleen kan ontstaan wanneer de zwaartekracht klein is, omdat er dan brandende sterren bestaan; eerste toepassing van het zwakke antropische principe.
1963 – Maarten Schmidt ontdekt de eerste quasar; deze bieden al snel een instrument om het heelal tot op aanzienlijke roodverschuivingen te bestuderen.
1965 – Hannes Alfvén introduceert het inmiddels verworpen concept van ambiplasma om de baryon-asymmetrie te verklaren en ondersteunt het idee van een oneindig universum.
1965 – Martin Rees en Dennis Sciama analyseren gegevens over het aantal quasars en ontdekken dat de quasardichtheid toeneemt met de roodverschuiving.

1965 – Arno Penzias en Robert Wilson, astronomen bij Bell Labs, ontdekken de 2,7 K microgolfachtergrondstraling, waarvoor ze in 1978 de Nobelprijs voor de Natuurkunde ontvangen. Robert Dicke, James Peebles, Peter Roll en David Todd Wilkinson interpreteren het als een overblijfsel van de oerknal.
1966 – Stephen Hawking en George Ellis tonen aan dat elke plausibele algemene relativistische kosmologie singulier is.
1966 – James Peebles toont aan dat de hete oerknal de juiste hoeveelheid helium voorspelt.
1967 – Andrei Sakharov presenteert de vereisten voor baryogenese, een baryon-antibaryon-asymmetrie in het universum.

1967 – John Bahcall, Wal Sargent en Maarten Schmidt meten de fijnstructuursplitsing van spectraallijnen in 3C191 en tonen daarmee aan dat de fijnstructuurconstante niet significant verandert met de tijd.
1967 – Robert Wagner, William Fowler en Fred Hoyle tonen aan dat de hete oerknal de juiste hoeveelheden deuterium en lithium voorspelt.
1968 – Brandon Carter speculeert dat de fundamentele natuurconstanten wellicht binnen een beperkt bereik moeten liggen om het ontstaan van leven mogelijk te maken; eerste toepassing van het sterke antropische principe.
1969 – Charles Misner presenteert formeel het probleem van de oerknalhorizon.

1969 – Robert Dicke presenteert formeel het probleem van de vlakheid van de oerknal.
1970 – Vera Rubin en Kent Ford meten rotatiecurven van spiraalstelsels op grote afstanden van elkaar en tonen daarmee aan dat er aanzienlijke hoeveelheden donkere materie aanwezig zijn.
1973 – Edward Tryon oppert dat het universum mogelijk een grootschalige kwantummechanische vacuümfluctuatie is, waarbij positieve massa-energie in evenwicht wordt gehouden door negatieve gravitationele potentiële energie.
1976 – Alexander Shlyakhter gebruikt samariumverhoudingen uit de prehistorische natuurlijke kernsplijtingsreactor van Oklo in Gabon om aan te tonen dat sommige natuurwetten al meer dan twee miljard jaar onveranderd zijn gebleven.

1977 – Gary Steigman, David Schramm, and James Gunn examine the relation between the primordial helium abundance and number of neutrinos and claim that at most five lepton families can exist.
1980 – Alan Guth en Alexei Starobinsky stellen onafhankelijk van elkaar het inflationaire oerknaluniversum voor als mogelijke oplossing voor de horizon- en vlakheidsproblemen.
1981 – Viatcheslav Mukhanov en G. Chibisov stellen voor dat kwantumfluctuaties kunnen leiden tot grootschalige structuren in een inflatoir universum.
1982 – Het eerste CfA-onderzoek naar de roodverschuiving van sterrenstelsels wordt voltooid.

1982 – Verschillende groepen, waaronder James Peebles, J. Richard Bond en George Blumenthal, opperen dat het universum wordt gedomineerd door koude donkere materie.
1983-1987 – De eerste grootschalige computersimulaties van kosmische structuurvorming worden uitgevoerd door Davis, Efstathiou, Frenk en White. De resultaten laten zien dat koude donkere materie redelijk goed overeenkomt met waarnemingen, maar hete donkere materie niet.
1988 – De Grote Muur van CfA2 wordt ontdekt tijdens het CfA2-roodverschuivingsonderzoek.
1988 – Metingen van grootschalige stromingen in sterrenstelsels leveren bewijs voor de Grote Aantrekker.

1990 – De Hubble-ruimtetelescoop wordt gelanceerd. Hij is primair gericht op objecten in de diepe ruimte.
1990 – Voorlopige resultaten van NASA's COBE-missie bevestigen dat de kosmische microgolfachtergrondstraling een zwartlichaamspectrum heeft met een verbazingwekkende precisie van één op 10⁵, waarmee de mogelijkheid van een geïntegreerd sterlichtmodel, voorgesteld door aanhangers van de steady-state-theorie, wordt uitgesloten.
1992 – Verdere COBE-metingen onthullen de zeer kleine anisotropie van de kosmische microgolfachtergrond, wat een "babyfoto" oplevert van de kiemen van grootschalige structuren toen het universum ongeveer 1/1100e van zijn huidige omvang had en 380.000 jaar oud was.
1992 – Het eerste planetenstelsel buiten ons zonnestelsel werd ontdekt, rond de pulsar PSR B1257+12.

1995 – De eerste planeet rond een zonachtige ster wordt ontdekt, in een baan rond de ster 51 Pegasi.
1996 – De eerste Hubble Deep Field-opname wordt vrijgegeven, die een helder beeld geeft van zeer verre sterrenstelsels toen het heelal ongeveer een derde van zijn huidige leeftijd had.
1998 – Controversieel bewijs voor de stelling dat de fijnstructuurconstante varieert gedurende de levensduur van het universum wordt voor het eerst gepubliceerd.
1998 – Het Supernova Cosmology Project en het High-Z Supernova Search Team ontdekken kosmische versnelling op basis van afstanden tot Type Ia-supernova's, waarmee het eerste directe bewijs wordt geleverd voor een kosmologische constante die niet nul is.

1999 – Metingen van de kosmische microgolfachtergrondstraling met een fijnere resolutie dan COBE (met name door het BOOMERanG-experiment, zie Mauskopf et al., 1999, Melchiorri et al., 1999, de Bernardis et al. 2000) leveren bewijs voor oscillaties (de eerste akoestische piek) in het anisotropie-hoekspectrum, zoals verwacht in het standaardmodel van kosmologische structuurvorming. De hoekpositie van deze piek geeft aan dat de geometrie van het heelal vrijwel vlak is.
2001 – De 2dF Galaxy Redshift Survey (2dF) van een Australisch/Brits team leverde sterk bewijs dat de materiedichtheid bijna 25% van de kritische dichtheid bedraagt. Samen met de CMB-resultaten voor een vlak universum levert dit onafhankelijk bewijs voor een kosmologische constante of vergelijkbare donkere energie.
2002 – De Cosmic Background Imager (CBI) in Chili verkreeg beelden van de kosmische microgolfachtergrondstraling met de hoogste hoekresolutie van 4 boogminuten. Ook werd het anisotropiespectrum met een hoge resolutie verkregen, tot l ~ 3000, een resolutie die nog niet eerder was bereikt. Er werd een licht overschot aan vermogen gevonden bij hoge resolutie (l > 2500), dat nog niet volledig is verklaard, het zogenaamde "CBI-overschot".
2003 – NASA's Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) verkreeg gedetailleerde beelden van de kosmische microgolfachtergrondstraling over de gehele hemel. De beelden kunnen worden geïnterpreteerd als een indicatie dat het universum 13,7 miljard jaar oud is (met een foutmarge van één procent) en komen zeer goed overeen met het Lambda-CDM-model en de dichtheidsfluctuaties die door inflatie worden voorspeld.

2003 – De Sloan Great Wall wordt ontdekt.
2004 – De Degree Angular Scale Interferometer (DASI) verkreeg voor het eerst het E-mode polarisatiespectrum van de kosmische microgolfachtergrondstraling.
2005 – Zowel de Sloan Digital Sky Survey (SDSS) als de 2dF-roodverschuivingsonderzoeken detecteerden de baryonische akoestische oscillatie in de verdeling van sterrenstelsels, een belangrijke voorspelling van modellen voor koude donkere materie.
2006 – De driejarige WMAP-resultaten worden gepubliceerd, die eerdere analyses bevestigen, enkele punten corrigeren en polarisatiegegevens bevatten.

2009–2013 – Planck, een ruimteobservatorium van de European Space Agency (ESA), bracht de anisotropieën van de kosmische microgolfachtergrondstraling in kaart, met een verhoogde gevoeligheid en een kleine hoekresolutie.
2006–2011 – Verbeterde metingen van WMAP, nieuwe supernova-onderzoeken ESSENCE en SNLS, en baryonische akoestische oscillaties van SDSS en WiggleZ blijven consistent met het standaard Lambda-CDM-model.
2014 – Astrofysici van de BICEP2-samenwerking kondigen de detectie aan van inflationaire zwaartekrachtgolven in het B-mode-vermogensspectrum, wat, indien bevestigd, duidelijk experimenteel bewijs zou leveren voor de inflatietheorie. In juni werd echter een afname van het vertrouwen in de bevestiging van de bevindingen over kosmische inflatie gemeld.
2016 – De LIGO Scientific Collaboration en de Virgo Collaboration kondigen aan dat zwaartekrachtgolven rechtstreeks zijn gedetecteerd door twee LIGO-detectoren. De golfvorm kwam overeen met de voorspelling van de algemene relativiteitstheorie voor een zwaartekrachtgolf die afkomstig is van de naar binnen gerichte spiraal en de samensmelting van een paar zwarte gaten van ongeveer 36 en 29 zonsmassa's en de daaropvolgende "ringdown" van het resulterende zwarte gat. De tweede detectie bevestigde dat GW150914 geen toevalstreffer is, en opent daarmee een geheel nieuwe tak in de astrofysica: de zwaartekrachtgolfastronomie.

2019 – De Event Horizon Telescope Collaboration publiceert de afbeelding van het zwarte gat in het centrum van de M87-sterrenstelsel. Dit is de eerste keer dat astronomen ooit een afbeelding van een zwart gat hebben vastgelegd, wat wederom het bestaan van zwarte gaten bewijst en zo bijdraagt aan de verificatie van Einsteins algemene relativiteitstheorie. Dit werd gedaan door gebruik te maken van zeer lange-basislijninterferometrie.
2020 – Natuurkundige Lucas Lombriser van de Universiteit van Genève presenteert een mogelijke manier om de twee significant verschillende bepalingen van de Hubbleconstante met elkaar te verzoenen door het idee van een omringende, enorme 'bubbel' op te stellen, met een diameter van 250 miljoen lichtjaar, die de helft van de dichtheid van de rest van het universum heeft.
2020 – Wetenschappers publiceren een studie die suggereert dat het heelal niet langer in alle richtingen met dezelfde snelheid uitzet en dat de algemeen aanvaarde isotropiehypothese daarom mogelijk onjuist is. Hoewel eerdere studies dit al suggereerden, is dit de eerste studie die clusters van sterrenstelsels in röntgenstraling onderzoekt en heeft, volgens Norbert Schartel, een veel grotere betekenis. De studie vond een consistent en sterk directioneel gedrag van afwijkingen – die eerder door anderen zijn beschreven als een indicatie van een "kosmologische crisis" – van de normalisatieparameter A, oftewel de Hubbleconstante H0. Naast de potentiële kosmologische implicaties laat de studie zien dat onderzoeken die perfecte isotropie veronderstellen in de eigenschappen van clusters van sterrenstelsels en hun schaalrelaties sterk vertekende resultaten kunnen opleveren.
2020 – Wetenschappers melden dat ze metingen uit 2011-2014 via ULAS J1120+0641 hebben bevestigd. Deze metingen tonen een ruimtelijke variatie in vier metingen van de fijnstructuurconstante, een fundamentele fysische constante die wordt gebruikt om elektromagnetisme tussen geladen deeltjes te meten. Dit wijst erop dat er mogelijk sprake is van directionaliteit met variërende natuurconstanten in het heelal. Dit zou implicaties hebben voor theorieën over het ontstaan van leefbaarheid in het heelal en in tegenspraak zijn met de algemeen aanvaarde theorie van constante natuurwetten en het standaardmodel van de kosmologie, dat gebaseerd is op een isotroop heelal.
2021 – De James Webb-ruimtetelescoop wordt gelanceerd.