¿Hay alguna evidencia en contra del Principio Cosmológico?

Poco a poco me he ido metiendo más en matemáticas, pero todavía no he entrado en geometría diferencial ni nada por el estilo, por lo que esta pregunta podría ser básica. Tratando de obtener una comprensión más profunda del Principio Cosmológico y por qué lo asumimos sin dudarlo.

Los libros de física/cosmología asumen que el universo es isótropo porque (para resumir), "todas las observaciones que hemos hecho con telescopios muestran que el universo se ve igual en todas las direcciones".

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Debido a esa suposición, y la segunda suposición de que la Tierra/Sol no son el centro del universo (el Principio Copernicano ), hacemos una suposición final de que el universo debe ser homogéneo. Juntos creando el Principio Cosmológico .

¿Ha habido alguna evidencia de que estas suposiciones podrían ser inválidas? En términos de isotropía, ¿nuestras observaciones de que "el universo se ve prácticamente igual sin importar dónde se mire con un telescopio" concuerdan con una definición matemática de isotropía? (No estoy seguro de qué es eso, todavía no he profundizado mucho en la geometría algebraica/diferencial). Si no coincide exactamente, ¿cuáles son algunos de los casos extremos?

Hay algunas observaciones (¿no concluyentes?) que ponen en duda el principio cosmológico, algunas de las cuales se dan en la sección Críticas de la entrada de Wikipedia que vinculaste.
Además, tal como está escrito, siento que esta publicación se lee más como un troll-flame que como una consulta honesta (por ejemplo, por qué lo asumimos sin dudar y eso parece vago para empezar). Es posible que desee considerar atenuar su crítica/incredulidad en el principio cosmológico.
Y para obtener más información sobre el aspecto de "homogeneidad" de la cosmología, consulte esta publicación de Physics.SE .
En ciencia, puede presentar otras suposiciones que sean igualmente buenas o mejores para explicar TODAS las observaciones. Estas hipótesis también deberían conducir a diferencias comprobables del principio cosmológico, es decir, tienen que ser más que un simple cambio de coordenadas. Hasta que alguien haga eso, por supuesto, el principio cosmológico permanece. Para que quede claro, no estoy tan seguro de que incluso el universo observable sea completamente homogéneo e isotrópico (más allá de las fluctuaciones), pero la falta de datos e instrumentación adecuada no es una idea científica procesable para mí.
Hola Lanza. En efecto, una buena respuesta sería un artículo de revisión y creo que eso hace que la pregunta sea demasiado amplia. Encontré un artículo interesante sobre el Arxiv que incluye una encuesta de literatura. Este sería un buen comienzo. Una breve respuesta es que hay algunas pruebas tentadoras de que el universo puede no ser tan homogéneo e isotrópico como hemos supuesto, pero nada concreto todavía.
En una sinopsis de algunos de sus trabajos recientes, creo que se sintió (hace unos años) que Laura Mersini-Houghton había encontrado una excepción al principio, en la forma de un gran vacío en el CMB. Sin embargo, el recuerdo está lo suficientemente medio cocido como para requerir una verificación antes de ejecutarlo.

Respuestas (1)

A medida que pasamos de los modelos del universo geocéntricos y heliocéntricos, los filósofos naturales comenzaron la tendencia de ver el universo como 'menos antrópico'. Es decir, nuestra existencia y percepción no imponen un 'peso' o 'influencia' significativos sobre los billares casuales de los cuerpos celestes. La evolución del cosmos ocurre independientemente de la presencia de vida.

Además, el universo, en la medida en que los rendimientos de observación no son 'exactamente' homogéneos. Decimos que es isomórfico porque la idea alternativa de que la luz y la electricidad existen como ondas sobre algún 'éter' fue refutada por la observación de que la luz no cambia de velocidad según la dirección en la que miremos. Todo lo que sé de la geometría diferenciable es que es un proceso de medición de volúmenes y densidades dentro de un grado de precisión 'razonable'. Decimos que el cosmos es isomorfo porque la proporción y los efectos de la gravedad sobre la materia parecen ser consistentes de galaxia a galaxia, de cúmulo a cúmulo, y no confiere sesgo polar o direccional. Decimos que es homogéneo porque el material parece distribuido de manera bastante uniforme en cualquier dirección. Sin embargo, esto se desmorona si modelamos un metro cúbico de materia/energía sobre la superficie del sol frente a un metro cúbico dentro del Oort. Las galaxias son en sí mismas agregados de densidad de energía, y tienden a ocurrir en cúmulos, por lo que tomamos un volumen cúbico lo suficientemente amplio, promediamos con un grado específico de precesión nuestra medida de densidad de energía interna, ¡y viola! ¡Homogéneo! ¡Les aseguro que esta es toda la evidencia que necesitamos y es muy científica!

El principio al que te refieres es más una declaración para sentirse bien que los ateos usamos para asegurarnos de que la existencia no es una extraña casualidad metaestable a punto de caer en un vacío entrópico. Todo parece estar funcionando, a falta de un término mejor, nominalmente. ¡Continuar!

Para que conste, quiere decir "isotrópico" no "isomorfo". Isomórfico significa algo completamente diferente y no tiene sentido decir simplemente "el universo es isomorfo" sin decir qué es isomorfo.