빅뱅 이후의 초기 순간에 우주는 격렬한 혼란, 양자 변동의 고온 스튜였습니다. 물의 난기류와 마찬가지로, 변동은 모든 수준에서 작용했습니다. 원시 혼란을 관찰하는 것을 상상할 수 있다면, 가장 작은 것부터 가장 큰 수준의 배율 수준에서 우주는 똑같이 지저분했습니다.
우주가 넓어지면서 난기류는 균일 성으로 부드럽게되었습니다. 모든 수준의 균질성은 전체 우주의 규모에서 거의 균일 한 밀도로 변환되었습니다. 그러나 수소 가스의 양이 약간 더 커지는 곳에서는 더 작은 규모로 보았고, 덩어리는 은하로 합쳐졌다.
그것은 우주의 표준 버전에 따르면 의심 할 여지없이 입증되지 않았습니다. 대안적인 견해에 따르면 난기류가 전혀 부드러워지지 않아서 우리를 울퉁불퉁 한 우주에 남겨 두었습니다. 이 불균일 한 코스모스는 밀도가 매우 높고 매우 낮은 크기의 영역을 가지고 있으며, 어떤 관점에서도 매끄럽지 않습니다.
표준 버전을 균질화 된 밀크 코스모스로 생각하고, 기름과 식초 드레싱으로서 불균일 한 대안. 우리가 물리학에서 말하는 것처럼 차이는 규모 중 하나입니다. 거시적 규모에서 우유는 균질하며 단색과 밀도로 보입니다. 그러나 현미경에서는 얇고 물이 많은 수분에 매달린 작은 지방 지구로 구성된 불균일합니다. 대조적으로, 비네 그레트 드레싱은 모든 규모, 거시적 및 미세한 현미경에서 불균일합니다. 별도의 오일과 물방울을 쉽게 볼 수 있습니다.
우리가 우주와 비교할 때 우리가 꽤 작다는 것을 보면, 우리의 견해는 미세한 견해와 유사합니다. 우리의 작은 농어에서, 신의 눈의 견해가 동질성을 보일지 말하기는 어렵습니다. 원리를 테스트하려면 관찰 가능한 우주의 상당 부분에 걸쳐 은하를 매핑해야하며 위치와 움직임을 비교해야합니다. 예를 들어, 지역 그룹의 은하수와 인접한 은하계는 지역 공허로 유명하게 알려진 지역의 외곽에 있습니다. 전체 우주의 평균보다 물질 밀도가 상당히 낮은 지역입니다.
만약 우리가 실제로 그것을 알지 못하고 현지 공허 안에 있었다면, 우리는 우주가 실제로보다 균질하다고 생각하는 데 속일 수 있습니다. 그것은 테스트 가능한 가설이며, 사실이라면 심오한 결과를 얻습니다. 단 하나의 이름으로, 천문학 자들이 관찰 한 우주의 가속 확장은 신비한“어두운 에너지”에 의해 주도 될 것이라고 생각했다. 우주가 넓어지면서, 물질은 중력으로 인해 뭉쳐져 덩어리 사이의 공극의 빠른 성장을 초래합니다. 우리가 울퉁불퉁 한 우주에서 공허 안에 있다면 생각 우리는 균질 한 우주에 있습니다. 우리가 거품의 성장은 공허 밖에서 멀리 떨어진 거리와 은하의 속도를 측정합니다. 상황이 불균일하다면, 우리의 교정이 꺼져서 우리를 어두운 에너지라고 불리는 것을 속이게합니다.
불균일성의 또 다른 부작용은 거대한 물질 덩어리의 뒤틀림 효과로 인해 다른 공간 영역이 다른 속도로 확장되어야한다는 것입니다. 따라서 우주의 기록 된 나이는 장소마다 다릅니다. 우리는 빅뱅 이후 138 억 년을 측정하지만 우주가 불균일 한 경우 먼 은하계의 관찰자는 180 억 년 또는 135 억 년을 기록 할 수 있습니다. 따라서 불균일 한 우주는 훨씬 더 복잡하지만 과학자들에게 테스트하지 않고 불편하기 때문에 아이디어를 거부 할 수는 없습니다. 그렇게하는 한 가지 방법은 비교적 근처의 은하계를 매핑하여 우리가 빈 공간이 얼마나 비어 있는지 측정하는 것입니다.
4,534 개의 은하에 대한 최근의 한 분석에 따르면 처음부터 동질성을 가정하지 않으면 관찰의 증거는 실제로 매우 울퉁불퉁 한 우주를 가리 킵니다. 실제로,이 연구는 지역 우주의 울림과 고르지 않은 질량 분포가 빛을 바꾸는 방식이 환상을 만들고 있다고 주장했다. 우주의 확장이 가속화되고 있습니다.
그것은 논란의 여지가있는 아이디어이며, 모든 사람이 가장 강력한 결론에 뛰어들 준비가 된 것은 아닙니다. 실제로, 그것은 상당히 충격이 될 것입니다. 가속 확장은 현대 우주론의 표준 부분이되었으며,이 발견은 2011 년에 3 명의 연구원들에게 노벨상을 수상했습니다. 캘리포니아 대학교의 우주 학자 인 Asantha Cooray, Irvine은 불균일성 문제도 고려했습니다. "초신성 데이터로 측정 된 암흑 에너지 또는 가속도를 설명하기 위해서는 대부분의 비어있는 공간이 필요합니다.
그러나 2Micron All-Sky Survey (2Mass)와 같은 은하 조사는 은하의 밀도가 우주 지역에서 평균보다 25% 적다는 것을 보여줍니다. 어두운 에너지가 그렇지 않을 때 마크 에너지가 사실이라고 생각하는 데 속이기 위해, 우리가 앉아있는 공허는 그것이 비어 있지 않다는 사실을 보충하기 위해 정말로 거대해야합니다. 대안은 우리가 결국 속지 않는다는 것입니다. 우리가있는 빈 공간은 처음부터 비어 있지 않으며 우주는 실제로 매끄 럽습니다.
.그것이 일어날 때, 우주가 가장 큰 규모에서 균질하다고 의심해야 할 몇 가지 좋은 이유가 있습니다. 우선, 그것은 등방성 인 것 같습니다 :본질적으로 모든 방향에서 동일합니다. 등방성에 대한 가장 좋은 증거는 우주 전자 레인지 배경으로, 초기 우주의 온도가 모든 방향과 모든 척도에서 거의 동일하다는 것을 보여줍니다. 신중한 측정에 따르면 온도는 10,000에서 하나 이상의 부분으로 변합니다. 균질성과 등방성은 함께 우주 나 다른 곳에서 우리의 위치에 특별한 특별한 것이 없다는 것을 암시합니다. 이 아이디어는“우주적 원리”라고합니다.
동질성은 등방성보다 입증하기가 더 어렵지만, 우리는 등방성 우주도 균질해야한다는 사실에 도움이됩니다 (반대는 반대는 사실 일 필요는 없습니다). 그러나 아마도 우주는 충분한 외관을 가지고있을 것입니다 우리를 속이려는 우리의 관점에서 등방성에 대해, 우리는 그것이 그렇지 않을 때 우주 학적 원칙을 믿게합니다.
우주는 입니다 등방성이 아닌 경우, 우리는 특이한 지점을 차지해야합니다. 작은 섬에 서 있으면 바다가 나타납니다 "균질"(평평한)과 등방성이지만 뗏목을 타고 노 젓고 섬을 되돌아 보면 그 어느 것도 볼 수 없었습니다. 섬은 바다가 균질 한 가 아니라는 것을 보여줍니다 등방성 :특별한 위치이며 고도가 다른 모든 방향보다 큰 곳을 볼 수있는 방향입니다.
우리의 경우, 우리는 지구상에서 광범위한 등방성 우주를보고, 우리가 특별한 장소를 차지하지 않는다고 합리적으로 가정하고, 우주는 가장 큰 규모에서도 균질하다고 가정합니다. 그러나 원칙으로는 충분하지 않습니다. 우리는 증거가 필요하며 우주의 멍청함을 측정해야합니다. Cooray는 균질성 가설을 진정으로 테스트하기 위해 Wiltshire와 동료보다 은하 운동을 더 멀리 조사해야한다고 말합니다.“누군가가 그 연구를 완료 할 때까지 우리가 공허 속에 살고 있다는 생각과 그 가속도를 설명 할 수 있는지 여부는 해결되지 않은 상태입니다.”라고 말합니다. 그래야 우리는 우주의 젊은이들에게 원시 난류가 녹아 버렸는지 또는 우주에서 지속되는 거품으로 얼어 붙었을 것인지 알 수 있습니다.
Matthew Francis는 물리학 자, 과학 작가, 공개 연설자, 교육자 및 Jaunty Hats의 빈번한 착용자입니다. 그는 현재 작업 제목 와 함께 우주론에 관한 책을 쓰고 있습니다. 뒷골목, 어두운 하늘 :우주 론적 여행 .
