Současný standardní model vesmíru, Lambda-Cold Dark Matter, předpokládá, že vesmír se rozšiřuje v souladu s geometrickým termínem Lambda - který představuje kosmologickou konstantu používanou v Einsteinově obecné relativitě. Lze předpokládat, že Lambda představuje temnou energii, tajemnou sílu, která řídí to, o čem víme, že se zrychluje expanze časoprostoru. Předpokládá se, že studená temná hmota je lešení, které je základem distribuce viditelné hmoty ve velkém měřítku v celém vesmíru.
Abychom však učinili rozumný pokus o modelování toho, jak je vesmír - a jak se vyvíjel v minulosti a bude se rozvíjet v budoucnosti -, musíme nejprve předpokládat, že je všude zhruba stejný.
Tomu se někdy říká Kosmologický princip, který uvádí, že při pohledu v dostatečně velkém měřítku jsou vlastnosti vesmíru stejné pro všechny pozorovatele. To zachycuje dva pojmy - koncept izotropie, což znamená, že vesmír vypadá všude stejně (tj vy) podívej a homogenita, což znamená, že vlastnosti vesmíru vypadají zhruba stejně žádný pozorovatelé kdekoli jsou a kdekoli vypadají. Homogenita není něco, co můžeme očekávat, že se někdy pozorováním potvrdí - takže musíme předpokládat, že část vesmíru, kterou můžeme přímo pozorovat, je spravedlivý a reprezentativní vzorek zbytku vesmíru.
Hodnocení izotropie je přinejmenším teoreticky možné v našem minulém světelném kuželu. Jinými slovy, podíváme se ven do vesmíru a dostáváme historické informace o tom, jak se choval v minulosti. Pak předpokládáme, že ty části vesmíru, které můžeme pozorovat, se až do současnosti chovaly konzistentně a předvídatelně - i když nemůžeme potvrdit, zda je to pravda, dokud neuplyne více času. Ale cokoli mimo náš světelný kužel není něco, co můžeme očekávat, že o nich budeme vědět, a proto můžeme jen předpokládat, že vesmír je v celém homogenní.
Maartens se vyvíjí argumentem, proč by pro nás mohlo být rozumné předpokládat, že vesmír je homogenní. V zásadě, pokud vesmír, který můžeme pozorovat, ukazuje konzistentní úroveň izotropie v čase, silně to naznačuje, že náš kousek vesmíru se rozvinul způsobem konzistentním s tím, že je součástí homogenního vesmíru.
Izotropie pozorovatelného vesmíru může být silně naznačena, pokud se díváte ven jakýmkoli směrem a zjistíte:
• konzistentní distribuce hmoty;
• konzistentní objemové rychlosti galaxií a galaktických shluků, které se od nás univerzální expanzí vzdálily.
• konzistentní měření vzdálenosti úhlového průměru (kde objekty stejné absolutní velikosti vypadají menší ve větší vzdálenosti - až do vzdálenosti redshift 1,5, když začnou vypadat větší - viz zde); a
• konzistentní gravitační čočky u velkých objektů, jako jsou galaktické klastry.
Tato pozorování podporují předpoklad, že jak distribuce hmoty, tak základní geometrie časoprostoru pozorovatelného vesmíru, jsou izotropní. Pokud je tato izotropie pravdivá pro všechny pozorovatele, pak je vesmír v souladu s metrikou Friedmann – Lemaître – Robertson – Walker (FLRW). To by znamenalo, že je homogenní, izotropní a připojeno - takže můžete cestovat kamkoli (jednoduše připojeno) - nebo by to mohlo mít červí díry (znásobit připojení), takže můžete nejen cestovat kamkoli, ale jsou zde i zkratky.
To má pozorovatelný vesmír vždy byl izotropní - a je pravděpodobné, že tak bude pokračovat i do budoucna - je silně podporováno pozorováním kosmického mikrovlnného pozadí, které je izotropní až do jemného měřítka. Pokud je stejná izotropie viditelná pro všechny pozorovatele - pak je pravděpodobné, že vesmír má, je a bude vždy stejně homogenní.
Konečně, Maartens apeluje na Kopernikův princip - který říká, že nejen my ne střed vesmíru, ale naše pozice je do značné míry libovolná. Jinými slovy, součástí vesmíru, kterou můžeme pozorovat, může být spravedlivý a reprezentativní vzorek širšího vesmíru.
Další čtení: Maartens Je vesmír homogenní?
