우주의 구조 균일 및 등방성 우주 모델(Friedman 모델)

우주의 구조

균일 및 등방성 우주 모델(Friedman 모델)
프리드먼 모델의 세 가지뿌리
일반 상대성 우주론.

프리드먼 모델에는 세 가지 중요한 가정이 있습니다. 그중 하나는 중력이 아인슈타인의 일반 상대성 이론에 의해 설명되는 가설이라는 것입니다. 뉴턴의 중력 이론을 뛰어넘는 몇 가지 다른 이론이 있습니다. 이 이론의 적용은 바람직한 것으로 간주될 수 있다.
우주에는 중심이 없습니다.

Friedman 모델의 다음 가정은 우주의 균일성입니다. 우주의 획일성은 우주 어디에도 평등한 중심이 없다는 것을 의미합니다. 우주에 대한 초기의 관점은 우리를 중심으로 하다가 점차 우주의 중심에서 멀어져 갔다. 즉, 지구에서 태양으로, 태양에서 은하수 중심으로, 그러고 나서 우주 중심으로. 19세기에 우주론자들은 우주에 중심이 없고 우주가 우주의 중심을 따르는 것이 아니라 획일적이라고 믿었다. 여기서 우주가 균일하면 넓은 범위에서 균일하다고 할 수 있지만 국부적으로 균일하지 않다는 점에 유의해야 한다. 우주에는 별과 은하가 있으며, 이렇게 좁은 지역에서의 관측은 고르지 않습니다. 이 고르지 않은 우주를 더 큰 규모로 관찰하면 균질하고, 우주가 균질하다고 볼 수 있다. 전자 현미경으로 볼 때 매끄러운 금속 표면은 매우 복잡한 표면으로 구성된 것처럼 보입니다.

그러므로 우주는 거대한 별과 같은 물질만을 가지고 있으며, 외부에 계속되는 무한한 하늘의 모형은 이러한 동질성 가정과 모순된다. 우주에 있는 별, 은하, 은하의 수가 무한히 연속적인 위계적 우주론에서도 동질성은 성립할 수 없다. 밀도 이질성의 평균 규모가 아무리 크더라도 고밀도에서는 균일하지 않기 때문입니다.
하나의 가설은 "보편적 원리"라고 불립니다.

우주론의 원리는 동질성 가설과 등방성 가설을 결합한 가설이다. 일반적으로 학자들은 우주론적 원리를 대략적인 사실이나 관찰에서 파생된 단순화된 수학적 가정으로 받아들입니다. 그러나 서구의 역사적 배경 때문에 일부 과학자들은 그렇게 생각하지 않습니다. 어쨌든 우주론의 원리는 일반 원리가 아니라 가설입니다. 물론 우주론의 원리는 관측에 기반을 두고 있으며, 그중 하나는 은하 분포의 균일성입니다. 망원경 관측에 따르면 약 30억 광년 떨어진 은하는 거의 고르게 분포되어 있으며 우주의 흑체에서 나오는 등방성 복사에 대한 더 많은 증거가 있습니다. 지구가 특정 위치(즉, 중심)에 있지 않은 경우 이 등방성은 우주의 균일성을 의미하기도 합니다. 그러나 우주의 지평이 획일화되기 전까지는 무한대를 넘어 획일적이라는 것을 증명할 수 없으므로 우주의 원리는 가설일 뿐이다.
공간 구조
지금까지 우리가 볼 수 있는 우주는 약 140억 광년 떨어져 있습니다. 그러나 우주 전체는 아닐 것이라는 추측이 나오고 있다. 140억 광년 이내의 거리에도 우리 우주는 많은 구조를 가지고 있습니다. 크기의 내림차순으로 은하, 은하단, 초은하단 및 대형 구조가 있습니다. 은하와 성단도 초은하단을 형성하며 초은하단보다 큰 천체를 우주의 거대구조라고 한다. 이 거대한 우주 구조의 존재는 1980년대 은하의 3차원 공간 분포가 연구되었을 때만 알려졌습니다. 이 프로젝트는 하버드 대학 천체물리학 센터(CfA)의 적색 편이 관측으로 시작되었습니다. 그들은 북반구의 하늘을 관찰하고 만리장성, 공허 및 거대한 명소와 같은 거대한 구조물의 존재를 발견했습니다. 현재 약 250만 은하의 적색편이를 관찰할 목적으로 SDSS(Sloan Digital Sky Survey)가 진행 중이다. 영국 슈미트 망원경이 관측한 185개의 음화로 약 200만 개의 은하와 1000만 개의 별에 대한 탐사도 수행됐다. 이 연구에서 데이터는 Cambridge의 APM(Automatic Flatbed Measurement) 레이저 스캐너를 사용하여 생성되었습니다.

우리가 우주에서 관찰한 가장 큰 구조 중 하나는 거대한 벽 모양의 은하군인 중국의 만리장성입니다. 즉, 우주에는 무수히 많은 비눗방울 같은 구조가 쌓여 있고, 그 구조의 겹침면에 은하가 비누방울 처럼 모이며, 겹친 면이 해당하는 곳이 거대한 벽이다. 이 거대한 벽은 길이가 약 5억 광년이고 높이가 2억 광년입니다.