通过空间平均显式宇宙粗糙化

虽然宇宙的当前物质密度在小尺度上高度不均匀，但在大尺度上显示出近似均匀性。我们提议，虽然使用描述恰好均匀各向同性宇宙的 Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker (FLRW) 度规线元素作为构建光度距离的模板，以便将观测结果与理论进行比较是合理的，但在此构建中，尺度因子的演化必须遵循由 Buchert 在宇宙学空间平均背景下推导出的修正 Friedmann 方程，而非标准 FLRW 度规的爱因斯坦方程。进一步地，我们认为，在空间平均宇宙中定义的尺度因子，将对应于有效 FLRW 度规，前提是平均域的尺寸与宇宙均匀性出现的尺度相吻合。这使我们原则上能够以标准方式将空间平均宇宙的预测结果与观测进行比较，例如通过计算光度距离与红移关系。空间平均宇宙的预测通常与标准 FLRW 宇宙学不同，因为此时尺度因子遵循修正后的 FLRW 方程。这有助于通过与观测比较，确定宇宙不均匀性是否是解释观察到的宇宙加速膨胀的另一种解释。