Космологический принцип
Космологи́ческий при́нцип — основное положение современной космологии, согласно которому каждый наблюдатель в один и тот же момент времени, независимо от места и направления наблюдения, обнаруживает во Вселенной в среднем одну и ту же картину. Независимость от места наблюдений, то есть равноправие всех точек пространства, называется однородность; независимость от направления наблюдений, то есть отсутствие выделенного направления в пространстве — изотропия (её отсутствие — анизотропия). Отсутствие однородности влекло бы за собой анизотропию, тогда как отсутствие изотропии не обязательно приводит к неоднородности[1]. В то же время наличие изотропии во всех точках пространства ведёт к автоматической однородности[2].
Впервые термин космологический принцип употребил в 1935 году британский космолог Эдуард Артур Милн. Изначально предположение об однородности и изотропии Вселенной было заложено в основу космологических теорий Альберта Эйнштейна, Виллема де Ситтера, Александра Фридмана, а корни его восходят к натурфилософским системам Джордано Бруно, Рене Декарта, космологическим взглядам Исаака Ньютона.
Космологический принцип выполняется лишь приближённо, на масштабах, значительно превышающих размер скопления галактик. Действительно, нити и стены, войды, скопления и сверхскопления галактик, галактики, звезды, планеты являются отклонениями от однородности Вселенной, поскольку их существование означает, что физические условия в разных точках различны. Однако отклонения от однородности и изотропии не очень важны, если мы перейдём к очень большим масштабам, превышающим примерно несколько сотен миллионов световых лет. Наилучшим доказательством изотропии Вселенной на самых больших масштабах служит очень маленькая величина наблюдаемой анизотропии реликтового излучения — около .
В прошлом многие учёные предполагали, что Вселенная устроена иерархически: каждая материальная система входит в состав системы более высокого уровня. Если бы это было так, это означало бы нарушение космологического принципа, поскольку какой бы объём пространства мы бы ни рассматривали, всегда существовало бы выделенное направление — направление к центру ближайшей системы более высокого уровня.
Однако эта точка зрения, по всей видимости, опровергается наблюдательными данными. Самым главным из них является изотропия реликтового излучения. Кроме того, фоновое излучение в рентгеновском диапазоне, испускаемое удалёнными объектами типа квазаров, горячего межгалактического газа и т. д., также показывает высокую степень изотропии. Наконец, хотя близкие галактики концентрируются к плоскости Местного сверхскопления (а ещё более близкие — к скоплению галактик в созвездии Девы), распределение далёких галактик показывает очень высокую степень изотропии.