宇宙学原理不在天空中

物质在大尺度上分布的均匀性，即宇宙学原理，是标准宇宙学模型中的一个核心假设。然而这一情形是可检验的，因此不再需要作为一个原理。在此，我们利用斯隆数字巡天亮红星系（LRG）样本，通过在指定体积内计数星系（半径尺度变化至 300 Mpc/h）来检验空间均匀性。我们将星系数计数的平均值和离散度与均匀随机分布所允许的范围进行比较，使大尺度结构数据直接面对空间均匀性的定义。LRG样本显示，直到 300 Mpc/h 尺度，其数计数的离散度都显著大于随机星表，甚至其平均值也远在随机分布允许的范围之外；这种偏差在统计上不可能由随机分布产生。这意味着即使在此大尺度下宇宙学原理也不成立。然而，对源自 N 体模拟的模拟星系的相同分析表明，LRG样本与当前宇宙学范式一致，因此该模拟在此尺度上也不均匀。我们得出结论：宇宙学原理不在观测到的天空中，标准宇宙学世界模型也不要求它存在于那里。这揭示了现代宇宙学范式所采用的宇宙学原理的本质，并为理论宇宙学开辟了新研究领域。