PROFILPELAJAR.COM

Zasada kosmologiczna – postulat w kosmologii teoretycznej i obserwacyjnej używany w co najmniej dwóch znaczeniach:

słabszym: prawa fizyki są identyczne w całym Wszechświecie,
mocniejszym (silniejszym): Wszechświat jest jednorodny i izotropowy w dużych skalach przestrzennych^[1]. Innymi słowy: dla dowolnie położonego obserwatora wygląda podobnie, a uśrednione parametry go charakteryzujące są wszędzie takie same.

W obydwu wypadkach zasada kosmologiczna bywa też nazywana zasadą kopernikańską^[2] – mimo że ten termin ma również inne znaczenie, a Kopernik nie postulował zasady kosmologicznej^[3].

Postulat ten ma przesłanki filozoficzne (brzytwa Ockhama), a także obserwacyjne. Obserwacje te dotyczą zarówno izotropowości kosmicznego promieniowania tła, jak również rozkładu galaktyk w skali setek megaparseków.

Zasada kosmologiczna w różnych modelach Wszechświata

Większość modeli kosmologicznych była i jest konstruowana zgodnie z tą zasadą:

model Lambda-CDM – uznawany za standardowy,
Wszechświat Friedmana – dawny model standardowy i podstawa współczesnego,
model stacjonarny – por. dalsza sekcja,
Wszechświat de Sittera – o znaczeniu głównie historycznym i teoretycznym.
model Einsteina, tzw. Wszechświat cylindryczny – historycznie pierwszy model relatywistyczny.

Rozważa się też modele łamiące zasadę kosmologiczną – zwykle po jednym z jej elementów.

Modele niejednorodne:
- model Lemaître'a-Tolmana-Bondiego,
- model Szekeresa.
Modele anizotropowe:
- model Bianchiego.

Doskonała zasada kosmologiczna

Dawniej rozważano również możliwość obowiązywania doskonałej zasady kosmologicznej, według której obraz Wszechświata nie zależy nie tylko od miejsca, ale i czasu obserwacji^[4], zatem średnia gęstość materii pozostawałaby stała w czasie (model stanu stacjonarnego). Zasada niezakładająca niezmienności czasowej nazywana była słabą zasadą kosmologiczną.

Postulat ten dawał się pogodzić nawet z obserwowanym faktem ucieczki galaktyk, ponieważ wymagał kompensującej kreacji materii na niemierzalnym poziomie, tj. dwa atomy na km³ na rok. Doskonała zasada kosmologiczna została zarzucona po odkryciu mikrofalowego promieniowania tła, którego istnienie i właściwości świadczą o tym, że Wszechświat był w przeszłości znacznie gęstszy i gorętszy^[5].

Inne teorie

Prawdziwość zasady kosmologicznej jest kwestionowana przez niektóre dane obserwacyjne takie jak ciemny przepływ^[6] i Huge-LQG, które sugerują, że we Wszechświecie istnieją struktury zbudowane na bardzo dużą skalę, w przypadku Huge-LQG o rozmiarach sięgających jednej dwudziestej widzialnego Wszechświata^[7].

Przypisy

↑ Heller 2002 ↓, s. 138.
↑ Turzyński 2014 ↓.
↑ Heller i Pabjan 2014 ↓, s. 161.
↑ kosmologiczne zasady, [w:] Encyklopedia PWN [online], Wydawnictwo Naukowe PWN [dostęp 2021-09-28] .
↑ Heller 1994 ↓, s. 50.
↑ Harpen 2012 ↓.
↑ Aron 2013 ↓.

Bibliografia

Książki

Michał Heller: Ewolucja kosmosu i kosmologii. Wyd. II. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 1985. ISBN 83-01-04618-X.
Michał Heller: Wszechświat u schyłku stulecia. Kraków: Znak, 1994. ISBN 83-7006-348-9.
Michał Heller: Początek jest wszędzie. Nowa hipoteza pochodzenia Wszechświata. Warszawa: Prószyński i S-ka, 2002. ISBN 83-7255-127-8.
Michał Heller, Tadeusz Pabjan: Elementy filozofii przyrody. Kraków: Copernicus Center Press, 2014. ISBN 978-83-7886-065-5.