宇宙学原理

假如你站在宇宙另一端的某个星系上环顾四周，会看到什么？宇宙学原理是这样一个工作假设：在最大的尺度上，你看到的会和我们看到的基本相同——星系和星系团以差不多的方式铺展开来，没有特殊的中心，看不到边界，也没有哪个方向被偏爱。用大白话说，宇宙没有偏爱的位置，也没有偏爱的方向——只要你拉远到足够远，它在各处、各个方向看上去都大体一样。

两个术语点出了这一点。均匀（homogeneous）是说宇宙在每个位置上的平均性质都相同——无论你在此处取样，还是在十亿光年外取样，都是同一种斑驳的星系宇宙网。各向同性（isotropic）是说从任一给定点出发，朝每个方向看都一样——不存在事物围绕排列的某根轴。这条原理只在巨大尺度上成立，大约在几亿光年以上。在那之下，宇宙显然是疙疙瘩瘩的：有恒星、有空隙、有致密的星系团。但只要在足够大的盒子里取平均，这些疙瘩就会抹平，就像沙滩从飞机上看是平滑的，尽管它由一粒粒沙构成。

这并非一条已被证明的定律，而是一个经过深入检验的假设，也是使宇宙学成为可能的根基。它让我们能为整个宇宙写下简单的方程，而不必逐一追踪每个星系。最有力的证据是宇宙微波背景，它的温度在所有方向上相同到约十万分之一，以及大规模星系巡天在各处都找到相同的统计图样。把这条原理读成“宇宙完全均匀”却是错的——正是它所忽略的那些疙瘩，长成了星系，也长成了我们。