Den nuvarande standardmodellen för universum, Lambda-Cold Dark Matter, antar att universum expanderar i enlighet med den geometriska termen Lambda - som representerar den kosmologiska konstanten som används i Einsteins allmänna relativitet. Lambda kan antas representera mörk energi, en mystisk kraft som driver det vi nu vet att är en accelererande expansion av rymdtiden. Kall mörk materia antas då vara byggnadsställningar som ligger till grund för fördelningen av synligt material i stor skala över universum.
Men för att göra alla rimliga försök att modellera hur universum är - och hur det utvecklades i det förflutna och kommer att utvecklas i framtiden - måste vi först anta att det är ungefär detsamma överallt.
Detta kallas ibland det kosmologiska principen som säger att universums egenskaper när de betraktas i tillräckligt stor skala är desamma för alla observatörer. Detta fångar två koncept - det av isotropi, vilket betyder att universum ser ungefär lika ut var du än är (det vill säga du) titta och homogenitet, vilket betyder att universums egenskaper ser ungefär lika ut för några observatörer var de än är och var de än ser. Homogenitet är inte något vi kan förvänta oss att någonsin bekräfta genom observation - så vi måste anta att den del av universum som vi direkt kan observera är ett rättvist och representativt prov på resten av universum.
En bedömning av isotropi är åtminstone teoretiskt möjlig i vår tidigare ljuskotte. Med andra ord ser vi ut i universum och får historisk information om hur det uppförde sig i det förflutna. Vi antar då att de delar av universum som vi kan observera har fortsatt att uppträda på ett konsekvent och förutsägbart sätt fram till nutiden - även om vi inte kan bekräfta om detta är sant förrän mer tid har gått. Men allt utanför vår ljuskotte är inte något vi kan förvänta oss att någonsin veta om och därför kan vi bara någonsin anta att universum är homogent i hela.
Maartens utvecklar ett argument för varför det kan vara rimligt för oss att anta att universum är homogent. I själva verket, om universum vi kan observera visar en jämn nivå av isotropi över tid, antyder detta starkt att vår bit av universum har utvecklats på ett sätt som överensstämmer med att det är en del av ett homogent universum.
Isotropin i det observerbara universum kan antydas starkt om du ser ut i någon riktning och finner:
• enhetlig materiurdistribution;
• konsekventa bulkhastigheter av galaxer och galaktiska kluster som rör sig bort från oss via universalutvidgning.
• konsekventa mätningar av vinkeldiameteravståndet (där objekt med samma absoluta storlek ser mindre på ett större avstånd - tills ett avstånd av rödskift 1,5, när de börjar se större ut - se här); och
• konsekvent gravitationslinsning av stora föremål som galaktiska kluster.
Dessa observationer stödjer antagandet att både materiurdistributionen och den underliggande rymd-tidsgeometri för det observerbara universum är isotrop. Om denna isotropi är sant för alla observatörer är universum förenligt med metoden Friedmann – Lemaître – Robertson – Walker (FLRW). Detta skulle betyda att det är homogent, isotropiskt och ansluten - så att du kan resa var som helst (helt enkelt ansluten) - eller så kan det ha maskhål (multiplicera anslutna) så inte bara kan du resa var som helst, utan det finns genvägar.
Att det observerbara universum har alltid varit isotropisk - och kommer sannolikt att fortsätta att vara så in i framtiden - stöds starkt av observationer av den kosmiska mikrovågsbakgrunden, som är isotropisk ner till en fin skala. Om samma isotropi är synlig för alla observatörer - är det troligt att universum har, är och alltid kommer att vara homogent.
Slutligen vädjar Maartens till det kopernikanska principen - som säger att vi inte bara är det inte universumets centrum, men vår position är till stor del godtycklig. Med andra ord, den del av universum som vi kan observera kan mycket väl vara ett rättvist och representativt urval av det bredare universum.
Ytterligare läsning: Maartens Är universum homogent?
