Model standar alam semesta saat ini, Lambda-Cold Dark Matter, mengasumsikan bahwa alam semesta mengembang sesuai dengan istilah geometris Lambda - yang mewakili konstanta kosmologis yang digunakan dalam relativitas umum Einstein. Lambda mungkin dianggap mewakili energi gelap, kekuatan misterius yang menggerakkan apa yang sekarang kita ketahui sebagai percepatan perluasan ruang-waktu. Materi gelap dingin kemudian dianggap sebagai perancah yang mendasari distribusi materi terlihat pada skala besar di seluruh alam semesta.
Tetapi untuk melakukan upaya yang masuk akal dalam memodelkan bagaimana alam semesta ini - dan bagaimana alam semesta itu terbuka di masa lalu dan akan terungkap di masa depan - pertama-tama kita harus mengasumsikan bahwa alam semesta secara umum sama di mana-mana.
Ini kadang-kadang disebut Prinsip Kosmologis yang menyatakan bahwa ketika dilihat dalam skala yang cukup besar, sifat-sifat Semesta adalah sama untuk semua pengamat. Ini menangkap dua konsep - yaitu konsep isotropi, Yang berarti bahwa alam semesta terlihat kira-kira sama di mana pun Anda (yaitu kamu) Lihat dan Homogenitas, yang berarti sifat-sifat alam semesta terlihat kurang lebih sama apa saja pengamat di mana pun mereka berada dan di mana pun mereka melihat. Homogenitas bukanlah sesuatu yang dapat kita harapkan untuk dikonfirmasikan dengan pengamatan - jadi kita harus berasumsi bahwa bagian dari alam semesta yang dapat kita amati secara langsung adalah sampel yang adil dan representatif dari seluruh alam semesta.
Penilaian isotropi setidaknya secara teori dimungkinkan melalui kerucut masa lalu kita. Dengan kata lain, kita melihat keluar ke alam semesta dan menerima informasi historis tentang bagaimana perilaku di masa lalu. Kami kemudian berasumsi bahwa bagian-bagian dari alam semesta yang dapat kami amati terus berperilaku secara konsisten dan dapat diprediksi hingga saat ini - meskipun kami tidak dapat mengonfirmasi apakah ini benar sampai lebih banyak waktu telah berlalu. Tetapi segala sesuatu di luar kerucut cahaya kita bukanlah sesuatu yang dapat kita harapkan untuk diketahui dan karenanya kita hanya dapat berasumsi bahwa alam semesta itu homogen.
Maartens telah berusaha mengembangkan argumen tentang mengapa mungkin masuk akal bagi kita untuk berasumsi bahwa alam semesta itu homogen. Pada dasarnya, jika alam semesta yang dapat kita amati menunjukkan tingkat isotropi yang konsisten dari waktu ke waktu, ini sangat menunjukkan bahwa bagian alam semesta kita telah terbuka dengan cara yang konsisten dengan itu menjadi bagian dari alam semesta yang homogen.
Isotropi alam semesta yang teramati dapat tersirat kuat jika Anda melihat ke segala arah dan menemukan:
• distribusi materi yang konsisten;
• kecepatan massal galaksi dan kluster galaksi yang konsisten bergerak menjauh dari kita melalui ekspansi universal.
• pengukuran konsisten jarak diameter sudut (di mana objek dengan ukuran absolut yang sama terlihat lebih kecil pada jarak yang lebih besar - sampai jarak pergeseran merah 1,5, ketika mereka mulai terlihat lebih besar - lihat di sini); dan
• pelensaan gravitasi yang konsisten oleh objek skala besar seperti kluster galaksi.
Pengamatan ini mendukung asumsi bahwa distribusi materi dan geometri ruang-waktu yang mendasari dari alam semesta yang dapat diamati adalah isotropik. Jika isotropi ini berlaku untuk semua pengamat maka alam semesta konsisten dengan metrik Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker (FLRW). Ini berarti homogen, isotropik dan terhubung - sehingga Anda dapat bepergian ke mana saja (cukup terhubung) - atau mungkin memiliki lubang cacing (multiply terhubung) jadi tidak hanya Anda dapat bepergian ke mana saja, tetapi ada jalan pintas.
Bahwa alam semesta yang teramati memiliki selalu telah isotropik - dan kemungkinan akan terus begitu ke masa depan - sangat didukung oleh pengamatan latar belakang gelombang mikro kosmik, yang isotropik ke skala yang halus. Jika isotropi yang sama ini dapat dilihat oleh semua pengamat - maka kemungkinan bahwa alam semesta memiliki, adalah dan akan selalu homogen juga.
Akhirnya, Maartens memohon Prinsip Copernicus - yang mengatakan bahwa bukan hanya kita tidak pusat alam semesta, tetapi posisi kami sebagian besar sewenang-wenang. Dengan kata lain, bagian dari alam semesta yang dapat kita amati mungkin merupakan sampel yang adil dan representatif dari alam semesta yang lebih luas.
Bacaan lebih lanjut: Maartens Apakah alam semesta homogen?
