Kosmologisch principe

Schrijver: Leandro Alegsa

18-01-2021

In de moderne natuurkundige kosmologie is het kosmologische principe een voorspelling gebaseerd op het idee dat het universum op alle plaatsen ongeveer hetzelfde is wanneer het op grote schaal wordt bekeken.

Van de strijdkrachten wordt verwacht dat ze zich uniform gedragen in het hele universum. Er zouden dus geen waarneembare onregelmatigheden moeten zijn in de grootschalige structuur. De structuur is het resultaat van de evolutie van het materieveld na de oerknal.

Astronoom William Keel legt uit:

Het kosmologische principe wordt meestal formeel gesteld als 'Gezien op een voldoende grote schaal, zijn de eigenschappen van het universum voor alle waarnemers gelijk'. Dit komt neer op de sterk filosofische stelling dat het deel van het universum dat we kunnen zien een eerlijk voorbeeld is, en dat overal dezelfde natuurkundige wetten gelden.

De twee toetsbare gevolgen van het kosmologische principe zijn homogeniteit en isotropie. Homogeniteit betekent dat hetzelfde observationele bewijs beschikbaar is voor waarnemers op verschillende locaties in het universum ("het deel van het universum dat we kunnen zien is een eerlijk voorbeeld"). Isotropie betekent dat hetzelfde waarnemingsbewijsmateriaal beschikbaar is door in elke richting van het universum te kijken ("dezelfde natuurkundige wetten zijn overal van toepassing"). De principes zijn nauw verwant, want een universum dat isotroop lijkt vanuit twee (voor een sferische meetkunde, drie) locaties moet ook homogeen zijn.

Vragen en antwoorden

V: Wat is het kosmologisch principe?

A: Het kosmologisch principe is het idee dat het heelal op alle plaatsen hetzelfde is wanneer men het op grote schaal bekijkt, en dat krachten overal in het heelal gelijkmatig werken, waardoor er geen waarneembare onregelmatigheden in de grootschalige structuur zijn.

V: Wat is het resultaat van de evolutie van het materieveld na de oerknal?

Antwoord: De grootschalige structuur van het heelal is het resultaat van de evolutie van het materieveld na de oerknal.

V: Wie is William Keel en wat verklaart hij over het kosmologisch principe?

A: William Keel is een astronoom die uitlegt dat het kosmologisch principe gewoonlijk formeel wordt geformuleerd als "Op een voldoende grote schaal bekeken zijn de eigenschappen van het heelal voor alle waarnemers hetzelfde". Hij stelt ook dat het principe een sterk filosofische verklaring is dat het deel van het heelal dat wij kunnen zien een redelijk monster is, en dat overal dezelfde natuurkundige wetten gelden.

V: Wat zijn de twee toetsbare gevolgen van het kosmologisch principe?

A: De twee toetsbare gevolgen van het kosmologisch principe zijn homogeniteit en isotropie.

V: Wat betekent homogeniteit in de context van het kosmologisch principe?

A: Homogeniteit betekent dat hetzelfde waarnemingsbewijs beschikbaar is voor waarnemers op verschillende plaatsen in het heelal.

V: Wat betekent isotropie in de context van het kosmologisch principe?

A: Isotropie betekent dat hetzelfde waarnemingsbewijs beschikbaar is door in elke richting in het heelal te kijken.

V: Wat is het verband tussen homogeniteit en isotropie in de context van het kosmologisch principe?

A: Homogeniteit en isotropie zijn nauw verwant omdat een universum dat isotroop lijkt vanuit twee (voor een sferische geometrie, drie) locaties ook homogeen moet zijn.