Κοσμολογική αρχή
Στη σύγχρονη φυσική κοσμολογία, η κοσμολογική αρχή είναι μια πρόβλεψη που βασίζεται στην ιδέα ότι το σύμπαν είναι περίπου το ίδιο σε όλα τα μέρη όταν το βλέπουμε σε μεγάλη κλίμακα.
Οι δυνάμεις αναμένεται να δρουν ομοιόμορφα σε όλο το σύμπαν. Επομένως, δεν θα έπρεπε να υπάρχουν παρατηρήσιμες ανωμαλίες στη δομή μεγάλης κλίμακας. Η δομή είναι το αποτέλεσμα της εξέλιξης του πεδίου της ύλης μετά τη Μεγάλη Έκρηξη.
Ο αστρονόμος William Keel εξηγεί:
Η κοσμολογική αρχή συνήθως διατυπώνεται τυπικά ως εξής: "Εξεταζόμενες σε αρκετά μεγάλη κλίμακα, οι ιδιότητες του σύμπαντος είναι ίδιες για όλους τους παρατηρητές". Αυτό ισοδυναμεί με την έντονα φιλοσοφική δήλωση ότι το τμήμα του σύμπαντος που μπορούμε να δούμε είναι ένα δίκαιο δείγμα και ότι οι ίδιοι φυσικοί νόμοι ισχύουν σε όλο το σύμπαν.
Οι δύο επαληθεύσιμες συνέπειες της κοσμολογικής αρχής είναι η ομοιογένεια και η ισοτροπία. Η ομοιογένεια σημαίνει ότι τα ίδια παρατηρησιακά στοιχεία είναι διαθέσιμα στους παρατηρητές σε διαφορετικές θέσεις του σύμπαντος ("το μέρος του σύμπαντος που μπορούμε να δούμε είναι ένα δίκαιο δείγμα"). Η ισοτροπία σημαίνει ότι τα ίδια παρατηρησιακά στοιχεία είναι διαθέσιμα κοιτάζοντας προς οποιαδήποτε κατεύθυνση στο σύμπαν ("οι ίδιοι φυσικοί νόμοι ισχύουν παντού"). Οι αρχές είναι στενά συνδεδεμένες, διότι ένα σύμπαν που εμφανίζεται ισότροπο από δύο (για μια σφαιρική γεωμετρία, τρεις) οποιεσδήποτε θέσεις πρέπει επίσης να είναι ομοιογενές.
Ερωτήσεις και απαντήσεις
Ερ: Τι είναι η κοσμολογική αρχή;
A: Η κοσμολογική αρχή είναι η ιδέα ότι το σύμπαν είναι το ίδιο σε όλα τα μέρη όταν το βλέπουμε σε μεγάλη κλίμακα και οι δυνάμεις δρουν ομοιόμορφα σε όλο το σύμπαν, με αποτέλεσμα να μην παρατηρούνται ανωμαλίες στη δομή μεγάλης κλίμακας.
Ερ: Ποιο είναι το αποτέλεσμα της εξέλιξης του πεδίου της ύλης μετά τη Μεγάλη Έκρηξη;
Α: Η δομή μεγάλης κλίμακας του σύμπαντος είναι το αποτέλεσμα της εξέλιξης του πεδίου της ύλης μετά τη Μεγάλη Έκρηξη.
Ερ: Ποιος είναι ο William Keel και τι εξηγεί για την κοσμολογική αρχή;
Α: Ο William Keel είναι αστρονόμος και εξηγεί ότι η κοσμολογική αρχή διατυπώνεται συνήθως τυπικά ως εξής: "Εξετάζοντας σε μια αρκετά μεγάλη κλίμακα, οι ιδιότητες του σύμπαντος είναι ίδιες για όλους τους παρατηρητές". Αναφέρει επίσης ότι η αρχή είναι μια έντονα φιλοσοφική δήλωση ότι το τμήμα του σύμπαντος που μπορούμε να δούμε είναι ένα δίκαιο δείγμα και ότι οι ίδιοι φυσικοί νόμοι ισχύουν σε όλο το σύμπαν.
Ερώτηση: Ποιες είναι οι δύο επαληθεύσιμες συνέπειες της κοσμολογικής αρχής;
Α: Οι δύο επαληθεύσιμες συνέπειες της κοσμολογικής αρχής είναι η ομοιογένεια και η ισοτροπία.
Ερ: Τι σημαίνει ομοιογένεια στο πλαίσιο της κοσμολογικής αρχής;
Α: Ομοιογένεια σημαίνει ότι τα ίδια παρατηρησιακά στοιχεία είναι διαθέσιμα σε παρατηρητές σε διαφορετικές θέσεις του σύμπαντος.
Ερ: Τι σημαίνει ισοτροπία στο πλαίσιο της κοσμολογικής αρχής;
Α: Ισοτροπία σημαίνει ότι τα ίδια παρατηρησιακά στοιχεία είναι διαθέσιμα κοιτάζοντας προς οποιαδήποτε κατεύθυνση στο σύμπαν.
Ερ: Πώς σχετίζονται η ομοιογένεια και η ισοτροπία στο πλαίσιο της κοσμολογικής αρχής;
Α: Η ομοιογένεια και η ισοτροπία συνδέονται στενά, διότι ένα σύμπαν που εμφανίζεται ισότροπο από οποιαδήποτε δύο (για μια σφαιρική γεωμετρία, τρεις) θέσεις πρέπει επίσης να είναι ομοιογενές.
