天文早餐——宇宙学原理（cosmological principle）

宇宙学研究的对象是整个可观测时空范围的大尺度特征。目前已探测到的距离尺度是150亿光年，时间...



宇宙学研究的对象是整个可观测时空范围的大尺度特征。目前已探测到的距离尺度是150亿光年，时间尺度是100亿年，包含一亿个星系。根据星系计数、射电源计数和微波背景辐射等实测资料得知，在大于一亿光年的宇观范围内，物质的空间分布是均匀的和各向同性的。作为研究宇宙学的前提，宇宙学家建立了一个资用假设（working hypothesis）。这个假设就叫作宇宙学原理，就是说在宇宙学尺度上，任何时刻，三维空间是均匀的和各向同性的。它的含意是：①在宇宙学尺度上，空间任一点和任一点的任一方向，在物理上是不可分辨的，即无论其密度、压强、曲率、红移都是完全相同的。但同一点，在不同时刻，其各种物理量却可以不同，所以宇宙学原理容许存在宇宙演化。②宇宙中各处的观测者，观察到的物理量和物理规律是完全相同的，没有任何一个观测者是特殊的。地球上观察到的宇宙演化图景，在其他天体上也会看到，所以能建立宇宙时概念。既然任何随时间演变的天体和现象都可以用来标度时间，宇宙图景也能作为时间标度。在宇宙中，处处有完全相同的宇宙图景，也有完全相同的宇宙时。 

完全宇宙学原理是宇宙学原理的进一步推广。它的大意是：不仅三维空间是均匀的和各向同性的，整个宇宙在不同时刻也是完全相同的。这个就是属于稳恒态宇宙模型的观点了。根据这种假设，以及宇宙膨胀的事实，会推出宇宙中不停地在创生着物质。这就让人难以接受了。

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