Kosmologisch principe

Het kosmologisch principe is de aanname in de kosmologie dat het heelal op grote schaal er in alle richtingen hetzelfde uitziet (isotroop) en dat het op iedere plaats dezelfde eigenschappen bezit (homogeen). Het begrip kosmologisch principe werd in 1933 door Arthur Milne geïntroduceerd.

Isotropie zonder homogeniteit. Als men zich in het midden van deze concentrische cirkels bevindt ziet het heelal er naar alle kanten toe hetzelfde uit. Dit geldt echter slechts voor deze plek.

Homogeniteit zonder isotropie. De verdeling van donkere plekken is overal gelijk, er is echter geen isotropie aangezien de wereld er anders uitziet afhankelijk van de kant waar men opkijkt.

• Isotroop betekent dat het heelal er voor een waarnemer in elke richting hetzelfde uitziet. De isotropie van het heelal is te zien in de kosmische achtergrondstraling die in alle richtingen dezelfde temperatuur oplevert met slechts zeer minieme afwijkingen ;
• Homogeen betekent dat het heelal er voor alle waarnemers hetzelfde uitziet, ongeacht waar ze zich bevinden. Dit wil zeggen dat elk groot gebied in het heelal gemiddeld dezelfde eigenschappen heeft, zoals bv. materiedichtheid en uitdijingssnelheid.

Een isotroop heelal is niet per se homogeen en een homogeen heelal is niet per se isotroop. Wel geldt dat een isotroop heelal dat door waarnemers op alle mogelijke plaatsen als zodanig wordt waargenomen ook homogeen moet zijn. Het kosmologisch principe is een belangrijk uitgangspunt van de theorie van de oerknal.

Het kosmologisch principe geldt alleen voor het heelal op grote schaal. De omgeving van onze aarde is bijvoorbeeld verre van homogeen of isotroop aangezien er zich op de plaatsen van de planeten hogere massaconcentraties bevinden dan ertussen. Ook is de verdeling van sterrenstelsels niet homogeen of isotroop. Wanneer men echter kijkt naar de kosmische achtergrondstraling, die de structuur van het heelal op grote schaal volgt, valt op dat deze in verregaande mate isotroop en homogeen is.