挑战宇宙学原理：非均匀宇宙中的近似各向同性观测

我们挑战一种广泛持有的观点，即宇宙学原理是观测到的宇宙微波背景辐射各向同性与哥白尼原理相结合的直接推论。我们对一类允许各向同性辐射场的非均匀理想流体宇宙进行了详细分析，以评估它们作为真实宇宙模型的可行性。这些时空与FLRW宇宙的区别在于存在非均匀压力，从而导致基本观测者的加速。我们考察了这些时空的物理、几何和观测特征，涵盖所有观测者位置。为此，我们推导了任意观测者的距离-红移关系和各向异性的精确解析表达式，并将其预测与可用的观测约束进行了比较。还定性考虑了来自「局域」观测的各向异性约束。本工作的一个关键方面是哥白尼原理的应用：对于一个特定模型要被接受，我们必须要求它对所有观测者位置都与当前观测约束（尤其是各向异性约束）一致。论文最重要的结果以模型二维参数空间中的排除图呈现。我们表明，在所考虑的约束下，存在一个未被排除的参数空间区域，其中包含显著非均匀的模型。由此可直接得出：宇宙学原理不能仅凭现有观测约束就假定成立。