Encyklopedie fyziky |
|
Spolu s heliocentrickou soustavou formuloval také Mikuláš Koperník koperníkovský princip:
Země není na privilegovaném místě ve vesmíru.
Tento poznatek vychází z názorů na stavbu vesmíru v minulosti, kdy se astronomové domnívali, že Země toto výsadní postavení má. Existuje ještě silnější verze koperníkovského principu:
Ve vesmíru není privilegovaného místa.
To znamená, že pozorovatel nacházející se v libovolném místě ve vesmíru uvidí stejný globální obraz jako pozorovatel na Zemi.
Globální obraz znamená, že si pozorovatel nevšímá „detailů“ v oblastech 100 Mpc až 1000 Mpc. Mohou se tedy lišit např. tvary souhvězdí, vzdálenosti jednotlivých hvězd od pozorovatele, … ale celkový pohled na vesmír zůstává stejný.
Na velkých vzdálenostech je tedy vesmír homogenní.
Analogicky je to s částicovou fyzikou: na malých vzdálenostech se projeví nehomogenita složení látky (jednotlivé atomy v prázdném prostoru, jednotlivé nukleony v prázdném prostoru atomového jádra, …), která ale při větším „odstupu“ mizí.
Ze Země pozorujeme izotropní vesmír, tzn. že na základě koperníkovského principu je i celý pozorovatelný vesmír izotropní. Z koperníkovského principu také mimo jiné plyne, že v celém vesmíru platí stejné fyzikální zákony. Kdyby tomu tak totiž nebylo, nebylo by možné provádět kvalifikované předpovědi a na základě pozorování činit nějaké závěry.
Existuje možnost, že zákony „na velkých měřítkách“ (kupy galaxií, nadmuly galaxií, …) nebudou stejné jako na malých měřítkách (běžný svět, v němž žijeme), ale zatím existenci těchto „nových“ fyzikálních zákonů nic nenaznačuje.
Podobný problém je i ve fyzice mikrosvěta - některé jevy mikrosvěta (fotoelektrický jev, tunelový jev, …) nelze vysvětlit bez kvantové fyziky, kterou v běžném životě k popisu světa nepotřebujeme.
Uvedené vlastnosti vesmíru se tedy shrnují do kosmologického principu:
Vesmír je globálně izotropní a homogenní.
To znamená, že se vesmír jeví ve všech směrech stejný (má stejné vlastnosti, ve všech směrech od místa pozorovatele leží stejné množství hvězd, …) a navíc je rozložení hmoty ve vesmíru rovnoměrné (nutno ovšem dělat průměr přes velké oblasti s rozměry stovek až tisíců Mpc).