Den nåværende standardmodellen for universet, Lambda-Cold Dark Matter, antar at universet utvider seg i samsvar med det geometriske uttrykket Lambda - som representerer den kosmologiske konstanten som ble brukt i Einsteins generelle relativitet. Lambda kan antas å representere mørk energi, en mystisk kraft som driver det vi nå vet å være en akselererende utvidelse av rom-tid. Kald mørk materie antas da å være stillasene som ligger til grunn for fordelingen av synlig materiale i stor skala over universet.
Men for å gjøre et rimelig forsøk på å modellere hvordan universet er - og hvordan det utfoldet seg i fortiden og vil utfolde seg i fremtiden - må vi først anta at det omtrent er det samme overalt.
Dette kalles noen ganger det kosmologiske prinsippet som sier at når det sees i tilstrekkelig stor skala, er universets egenskaper de samme for alle observatører. Dette fanger opp to konsepter - det av isotropy, noe som betyr at universet ser omtrent likt ut hvor som helst du (det vil si du) se og homogenitet, noe som betyr at universets egenskaper ser omtrent like ut for noen observatører hvor som helst de er og hvor de ser. Homogenitet er ikke noe vi noen gang kan forvente å bekrefte ved observasjon - så vi må anta at den delen av universet vi direkte kan observere er et rettferdig og representativt utvalg av resten av universet.
En vurdering av isotropi er i det minste teoretisk mulig ned i fortidens lyskjegle. Med andre ord, vi ser ut i universet og mottar historisk informasjon om hvordan det oppførte seg i fortiden. Vi antar da at de delene av universet vi kan observere har fortsatt å oppføre seg på en konsistent og forutsigbar måte fram til i dag - selv om vi ikke kan bekrefte om dette stemmer før mer tid har gått. Men alt utenfor vår lyskjegle er ikke noe vi kan forvente å noensinne vite om, og vi kan derfor aldri anta at universet er homogent i hele.
Maartens er i ferd med å utvikle et argument for hvorfor det kan være rimelig for oss å anta at universet er homogent. I det vesentlige, hvis universet vi kan observere viser et jevnt nivå av isotropi over tid, antyder dette sterkt at vår bit av universet har utfoldet seg på en måte som stemmer overens med at den er en del av et homogent univers.
Isotropien i det observerbare universet kan antydes sterkt hvis du ser ut i hvilken som helst retning og finner:
• jevn materiedistribusjon;
• konsistente volumhastigheter av galakser og galaktiske klynger som beveger seg bort fra oss via universell utvidelse.
• jevn måling av avstand i vinkeldiameter (der gjenstander med samme absolutte størrelse ser mindre ut på større avstand - inntil en avstand av rødforskyvning 1,5, når de begynner å se større ut - se her); og
• konsekvent gravitasjonslinsing av store objekter som galaktiske klynger.
Disse observasjonene støtter antagelsen om at både materiedistribusjon og den underliggende rom-tidsgeometrien til det observerbare universet er isotropisk. Hvis denne isotropien er sant for alle observatører, er universet i samsvar med metrikken Friedmann – Lemaître – Robertson – Walker (FLRW). Dette vil bety at det er homogent, isotropisk og tilkoblet - slik at du kan reise hvor som helst (ganske enkelt tilkoblet) - eller det kan ha ormehull (multipliser tilkoblet) så ikke bare kan du reise hvor som helst, men det er snarveier.
Som det observerbare universet har bestandig vært isotropisk - og vil sannsynligvis fortsette å være slik i fremtiden - støttes sterkt av observasjoner av den kosmiske mikrobølgebakgrunnen, som er isotropisk ned til en fin skala. Hvis denne samme isotropien er synlig for alle observatører - så er det sannsynlig at universet har, er og alltid vil være homogent.
Til slutt appellerer Maartens til det kopernikanske prinsippet - som sier at det ikke bare er vi ikke sentrum av universet, men vår posisjon er stort sett vilkårlig. Med andre ord, den delen av universet vi kan observere kan godt være en rettferdig og representativ prøve av det bredere universet.
Videre lesing: Maartens Er universet homogent?
