Principiul cosmologic, știință, fandomului alimentat de Wikia
Principiul cosmologic - premisa de bază a cosmologiei moderne. potrivit căruia fiecare observator, în același timp. indiferent de poziția și direcția de observare descoperă în univers aceeași imagine. Independența de pe site-ul de observare, și anume egalitatea tuturor punctelor în spațiu. se numește omogen. indiferent de direcția în care este nici o direcție preferată în spațiu - univers izotrop. Lipsa de izotropie se numește anizotropie. Evident, lipsa de uniformitate ar atrage după sine anizotropie, în timp ce lipsa izotropie nu duce neapărat la eterogenitate.
Cosmologic principiu principiu este îndeplinită doar aproximativ. Într-adevăr, un grup de galaxii. Galaxy. stele. planete sunt abateri de la omogenitatea universului. deoarece existența lor înseamnă că condițiile fizice sunt diferite la diferite puncte. Cu toate acestea, abateri de la omogenitate și izotropie nu sunt foarte importante, dacă trecem la o scară foarte mare, mai mare de aproximativ câteva sute de milioane de ani lumina.
In trecut, mulți oameni de știință au speculat că universul este aranjat iererhicheski: fiecare sistem material este o parte a unui sistem de nivel superior. Dacă ar fi așa, ar însemna o încălcare a principiului cosmologic, pentru că nu contează cât de mult spațiu nu ne-ar fi considerat, ar exista întotdeauna o direcție preferată - direcția spre centrul cele mai apropiate sisteme de rang superior. Cu toate acestea, acest punct de vedere, par a fi contrazise de date observaționale. Cel mai important dintre acestea este izotropia CMB. Mai mult decât atât, radiația de fond în razele X emise de telecomanda obiecte de tip quasar. intergalactic gaz fierbinte și așa mai departe. g. De asemenea, prezintă un grad ridicat de izotropie. În cele din urmă, în timp ce galaxiile apropiate sunt concentrate pe planul de superciorchine local (sau chiar mai aproape - un grup de galaxii din constelația Fecioara), distribuția galaxiilor prezintă un grad foarte ridicat de izotropie. În cele din urmă, calculele directe ale galaxiilor sugerează că este mai mare dimensiunea unei galaxii sisteme tipice (grupuri, clustere, superciorchini), cu atât mai slab sistemul este izolat de fundal din jur. De exemplu, sistemele mai mari de 100 Mpc au o densitate de doar câteva procente mai mare decât densitatea medie a universului. Se spune doar că, odată cu creșterea în scara universului tinde să omogen și izotrop, în deplină conformitate cu principiul cosmologic. Se presupune, de obicei, că tranziția de la structurată a omogenă și izotropă efectuate pe scări de ordinul a jumătate de miliard de ani lumină. Dacă luăm cubul cu marginea de această dimensiune, numărul de stele și galaxii din cadrul va fi aproximativ la fel, în orice parte a universului nu a pus acest cub. În partea vizibilă a universului se poate potrivi mai multe mii de metri cubi. Acest lucru înseamnă că, pe o scară largă Universul este omogen și izotrop, în conformitate cu principiul cosmologic.
Deja direct de la principiul cosmologic este urmat de câteva concluzii importante cu privire la structura universului. De exemplu, universul ca întreg nu se rotește (pentru că axa de rotație ar fi o direcție preferată), ea nu ar trebui să fie centrul și limitele spațiale (în caz contrar încalcă termenii omogenitatea universului).
Legea mișcării de galaxii, care este compatibilă cu principiul cosmologic este legea lui Hubble. orice viteza v radial proporțională cu distanța r Galaxy de la ea:
unde H - factorul de proporționalitate, denumit constanta Hubble. La prima vedere se pare că legea lui Hubble contrazice principiul cosmologic, din cauza părea să fie exact ceea ce poziția noastră este centrul din care toate celelalte fugi Galaxy. De fapt, acest punct de vedere este fals. Dacă am fi avut nici un alt sistem de stele, am fi înregistrat aceeași lege exacta recesiune de galaxii.
Mai mult decât atât, legea Hubble este singura lege a recesiunii de galaxii, nu în contradicție cu principiul cosmologic. Acest lucru poate fi văzut după cum urmează. Luați în considerare orice formă geometrică formată prin mai multe galaxii. De-a lungul timpului, această cifră ar trebui să fie mărită, astfel încât să rămână întotdeauna similar cu sine (în caz contrar într-o direcție la distanță ar crește mai repede decât cealaltă, iar acest lucru este contrar izotropia Universului). Prin urmare, pentru unul și același timp, distanța până la fiecare galaxie ar trebui să crească în același număr de ori. Să Galaxy A este N ori mai departe de centrul aleatoriu selectat (de exemplu, Galaxy nostru) decât o altă galaxie B. Prin urmare, ea trebuie să se deplaseze de N ori mai rapid decât Galaxy B. Cu alte cuvinte, viteza galaxiei ar trebui să fie proporțională cu distanța până la ea, ceea ce spune legea și Hubble.
Astronom american Allan Sendidzh (Allan Sandage) a subliniat o contradicție: legea Hubble se aplică chiar și în cadrul „eterogenitatea celulei“, o distanță de aproximativ 2 Mpc, în timp ce trecerea la omogenitatea universului are loc pe distanțe de cel puțin 100 de ori mai mare. Acest paradox este rezolvat cu ajutorul „energie întunecată“, care determină dinamica deja la distanțe de 1,5-2 Mpc, și este distribuit într-un grad mult mai mare de omogenitate decât materia.