Súčasný štandardný model vesmíru, Lambda-Cold Dark Matter, predpokladá, že vesmír sa rozširuje v súlade s geometrickým pojmom Lambda - čo predstavuje kozmologickú konštantu použitú v Einsteinovej všeobecnej relativite. Možno predpokladať, že Lambda predstavuje temnú energiu, tajomnú silu, ktorá riadi to, o čom teraz vieme, že sa zrýchľuje expanzia času a času. Za studenú temnú hmotu sa potom považuje lešenie, ktoré je základom distribúcie viditeľnej hmoty vo veľkom meradle v celom vesmíre.
Ale aby sme urobili akýkoľvek rozumný pokus o modelovanie toho, ako je vesmír - a ako sa vyvíjal v minulosti a bude sa rozvíjať v budúcnosti -, musíme najprv vychádzať z toho, že je všade zhruba rovnaký.
Toto sa niekedy nazýva Kozmologický princíp, ktorý uvádza, že pri pohľade v dostatočne veľkom meradle sú vlastnosti vesmíru rovnaké pre všetkých pozorovateľov. Zachytávajú sa dva pojmy - koncepcia isotropy, čo znamená, že vesmír vyzerá zhruba rovnako, kdekoľvek ste (to je vy) pozri a rovnorodosť, čo znamená, že vlastnosti vesmíru vyzerajú zhruba rovnako akýkoľvek pozorovatelia kdekoľvek sú a kdekoľvek sa pozerajú. Homogenita nie je niečo, čo by sme mohli očakávať, že sa niekedy potvrdí pozorovaním - takže musíme predpokladať, že časť vesmíru, ktorú môžeme priamo pozorovať, je spravodlivá a reprezentatívna vzorka zvyšku vesmíru.
Posúdenie izotropie je prinajmenšom teoreticky možné v našom minulom svetelnom kuželi. Inými slovami, pozeráme sa do vesmíru a dostávame historické informácie o tom, ako sa správala v minulosti. Potom predpokladáme, že tie časti vesmíru, ktoré môžeme pozorovať, sa až do súčasnosti správali konzistentne a predvídateľne - aj keď nemôžeme potvrdiť, či je to pravda, kým neuplynie viac času. Ale čokoľvek mimo nášho svetelného kužeľa nie je niečo, čo by sme mohli očakávať, že budeme vedieť, a preto môžeme len predpokladať, že vesmír je v celom homogénny.
Maartens sa rozvíja vo vývoji argumentu, prečo by bolo rozumné predpokladať, že vesmír je homogénny. V podstate, ak vesmír, ktorý môžeme pozorovať, ukazuje konzistentnú úroveň izotropie v čase, silne to naznačuje, že náš kúsok vesmíru sa rozvinul spôsobom konzistentným s tým, že je súčasťou homogénneho vesmíru.
Izotropia pozorovateľného vesmíru môže byť silne naznačená, ak sa pozriete akýmkoľvek smerom a zistíte:
• konzistentné rozdeľovanie hmoty;
• konzistentné objemové rýchlosti galaxií a galaktických zhlukov, ktoré sa od nás dostávajú univerzálnou expanziou.
• konzistentné merania vzdialenosti uhlového priemeru (kde objekty rovnakej absolútnej veľkosti vyzerajú menšie na väčšiu vzdialenosť - až do vzdialenosti redshift 1,5, keď začnú vyzerať väčšie - pozri tu); a
• konzistentné gravitačné šošovky veľkých objektov, ako sú galaktické zhluky.
Tieto pozorovania podporujú predpoklad, že tak distribúcia hmoty, ako aj základná geometria priestoru a času pozorovateľného vesmíru sú izotropné. Ak je táto izotropia pravdivá pre všetkých pozorovateľov, potom je vesmír v súlade s metrikou Friedmann – Lemaître – Robertson – Walker (FLRW). To by znamenalo, že je homogénny, izotropný a spojený - takže môžete cestovať kamkoľvek (jednoducho pripojené) - alebo by to mohlo mať červie diery (znásobené pripojenie), takže môžete nielen cestovať kamkoľvek, ale sú tu aj skratky.
To má viditeľný vesmír vždy bol izotropný - a pravdepodobne bude pokračovať aj v budúcnosti - je silne podporovaný pozorovaniami kozmického mikrovlnného pozadia, ktoré je izotropné až do jemnej mierky. Ak je rovnaká izotropia viditeľná pre všetkých pozorovateľov - potom je pravdepodobné, že vesmír má, je a bude vždy rovnako homogénny.
Nakoniec sa Maartens odvoláva na Kopernikský princíp - ktorý hovorí, že nielen my nie v strede vesmíru, ale naša pozícia je do značnej miery svojvoľná. Inými slovami, časť vesmíru, ktorú môžeme pozorovať, môže byť spravodlivou a reprezentatívnou vzorkou širšieho vesmíru.
Ďalšie čítanie: Maartens Je vesmír homogénny?
