Principiul copernican
În cosmologie , principiul copernican , care își ia numele de la Nicolaus Copernic , afirmă că Pământul nu se află într-o poziție centrală sau deosebit de privilegiată [1] . Mai recent, principiul a fost generalizat la conceptul relativist că oamenii nu sunt observatori privilegiați ai universului [2] . În acest sens, este echivalent cu principiul mediocrității , cu implicații relevante în filosofia științei .
Începând cu anii 1990 , termenul a fost folosit (ca alternativă la „metoda copernicană”) de către John Richard Gott III pentru predicția duratei evenimentelor în curs, bazată pe inferența bayesiană , o versiune generalizată a argumentului zilei. apocalipsă.
Originea și implicațiile
Michael Rowan-Robinson subliniază importanța principiului copernican:
„Este evident că în era post-copernicană a istoriei umane nici o persoană bine informată și rațională nu își poate imagina că Pământul ocupă o poziție unică în univers [3] ” |
Hermann Bondi l-a definit, la mijlocul secolului al XX-lea , principiul copernican , chiar dacă principiul în sine datează din revoluția științifică din secolele al XVI - lea - al XVII-lea , când sistemul ptolemeic a plasat Pământul în centrul universului . Copernic a demonstrat că mișcarea planetelor poate fi explicată fără postulatul că Pământul este situat într-o poziție centrală și staționară, argumentând că mișcarea aparentă retrogradă a planetelor este o iluzie cauzată de mișcarea Pământului, pe care modelul Ptolemaic plasat în centrul universului, în jurul Soarelui. Copernic însuși a fost condus în principal de nemulțumirea tehnică față de sistemul anterior, mai degrabă decât în sprijinul principiului mediocrității [4] .
În cosmologie, dacă ne asumăm principiul copernican și observăm că universul pare izotrop din punctul nostru de vedere privilegiat de pe Pământ, atunci se poate dovedi că universul este în general omogen în orice moment și este, de asemenea, izotrop în orice moment. Aceste două afirmații constituie principiul cosmologic .
În practică, astronomii observă că universul are structuri eterogene până la scara superclusterelor de galaxii , filamente și goluri mari , dar devine din ce în ce mai omogen și izotrop pe măsură ce se observă la scări din ce în ce mai mari, unde cea mai mică structură detectabilă este pe o scară de peste 200 de milioane de parseci . Cu toate acestea, la scări comparabile cu raza universului observabil, se observă variații sistematice cu distanța față de Pământ. De exemplu, galaxiile conțin stele mai tinere și sunt mai puțin aglomerate, în timp ce quasarele par foarte numeroase. În timp ce acest fapt ar putea sugera că Pământul se află în centrul universului, principiul copernican cere ca acesta să fie interpretat ca o dovadă a evoluției universului de-a lungul timpului: această lumină îndepărtată a luat cea mai mare parte a erei universului pentru a ajunge la noi. și ne arată universul când era tânăr. Cea mai îndepărtată lumină dintre toate, radiația cosmică de fundal , este izotropă pentru cel puțin o parte din o mie.
Cosmologia matematică modernă se bazează pe presupunerea că, la cele mai mari scări, principiul cosmologic este aproape complet adevărat. Principiul copernican reprezintă presupoziția filosofică și nesimplificatoare necesară pentru a-l demonstra, atunci când este combinat cu observații experimentale.
Bondi și Thomas Gold au folosit principiul copernican pentru a argumenta despre principiul cosmologic perfect , care susține că universul este omogen și ca durată și care stă la baza teoriei stării de echilibru . Cu toate acestea, acest lucru contrastează puternic cu dovezile evoluției cosmologice menționate anterior: universul a progresat din condițiile extrem de diferite ale Big Bang-ului și va continua să progreseze către condiții extrem de diferite, în special sub influența crescândă a energiei întunecate , aparent. Big Freeze sau Big Rip .
Confirmare
Măsurătorile efectelor fundalului cosmic cu microunde în dinamica sistemelor astrofizice îndepărtate efectuate în 2000 au demonstrat principiul copernican la scară cosmologică [5] . S-a dovedit că radiația cosmică de fond răspândită în univers a fost mai caldă în primele zile [ fără sursă ] ; răcirea sa uniformă pe miliarde de ani poate fi explicată numai dacă se presupune că o expansiune metrică a spațiului este în curs de desfășurare în univers.
Aliniere pe ecliptica anizotropiei radiației de fond
Rezultatele WMAP par a contrazice așteptările copernicane. Mișcarea sistemului solar și orientarea planului eclipticii sunt aliniate cu caracteristicile cerului cu microunde, care în gândirea tradițională este determinată de o structură la marginea universului observabil [6] [7] .
Lawrence Krauss este citat după cum urmează într-un articol [8] al fundației Edge:
Dar când te uiți la harta radiației de fundal, vezi și că structura observată este într-adevăr într-o stare ciudată, legată de planul eclipticii. Copernic s-a întors să ne bântuie? Nu poate fi. Privim asupra întregului univers. În nici un caz nu poate exista o corelație a acestei structuri cu mișcarea pământului în jurul soarelui - planul pământului în jurul soarelui - ecliptica. Asta ar indica că suntem cu adevărat centrul universului ". |
Ar fi destul de surprinzător dacă alinierile WMAP s-ar dovedi a fi o coincidență completă, dar implicațiile anti-copernicane sugerate de Krauss ar fi mult mai multe dacă ar fi adevărate. Celelalte posibilități sunt:
- erorile instrumentale reziduale din WMAP provoacă acest efect;
- emisia neașteptată a microundelor din sistemul solar contaminează hărțile de radiații [9] .
Teste recente
Din articolul intitulat „Noi teste propuse pe principiul copernican” publicat pe Physicsworld.com :
«Robert Caldwell de la Universitatea din Dartmouth și Albert Stebbins de la Laboratorul Național Fermi din Statele Unite explică modul în care ar putea fi utilizat spectrul radiației cosmice de fundal - marea de radiații de fond împrăștiate care a apărut la doar 380.000 de ani după Big Bang - pentru a verifica dacă Principiul Copernican este confirmat ca fiind valid [10] " |
«Într-un articol separat, Jean-Philippe Uzan de la Universitatea franceză Pierre și Marie Curie împreună cu Chris Clarkson și Giorgio Ellis de la Universitatea Cape Town din Africa de Sud sugerează un mod diferit de examinare a principiului copernican [11] . Proiectarea lor implică măsurarea precisă a schimbării roșii a galaxiilor în timp - schimbarea lungimii de undă a luminii la lungimi de undă mai mari datorită accelerației - pentru a vedea dacă există modificări. Echipa susține că aceste date de redshift pot fi combinate cu măsurători de distanță ale galaxiilor pentru a deduce dacă universul este omogen din punct de vedere spațial, ceea ce este unul dintre fundamentele principiului copernican " |
Notă
- ^ Bondi , p. 13 .
- ^ Păun , p. 66 .
- ^ Rowan-Robinson , p. 62 .
- ^ Kuhn .
- ^ Astronomii și-au raportat măsurătorile într-o publicație din ediția din decembrie 2000 a revistei Nature intitulată The microwave background temperature at the redshift of 2.33771 . Un comunicat de presă al Observatorului European din Sud explică descoperirile publicului larg.
- ^ Curier CERN: Mișcarea sistemului solar afectează cerul cu microunde?
- ^ CJ Copi, D. Huterer, DJ Schwarz, GD Starkman, Large-scale anomalies of the microond sky , in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , vol. 367, 2006, pp. 79-102, DOI : 10.1111 / j.1365-2966.2005.09980.x . Adus la 15 iunie 2009 .
- ^ Energia non-zero a spațiului gol
- ^ Copi și colab., Op. cit. .
- ^ RR Caldwell și A. Stebbins, Un test al principiului copernican [ link rupt ] , în Physical Review Letters , vol. 100, 2008, p. 191302, DOI : 10.1103 / PhysRevLett.100.191302 . Adus la 16 iunie 2009 .
- ^ Jean-Philippe Uzan, Chris Clarkson și George FR Ellis, The Time Drift of the Cosmological Redshift as a Test of the Copernican Principle [ link rupt ] , în Physical Review Letters , vol. 100, 2008, p. 191303, DOI : 10.1103 / PhysRevLett.100.191303 . Adus la 16 iunie 2009 .
Bibliografie
- ( EN ) Hermann Bondi , Cosmologie , Cambridge University Press, 1952, ISBN 0-521-04281-X .
- ( EN ) John A. Peacock , Fizică cosmologică , Cambridge University Press, 1999, ISBN 0-521-42270-1 .
- ( EN ) Michael Rowan-Robinson, Cosmologie , Clarendon Press, Oxford, 1999, ISBN 0-19-851884-6 .
- ( EN ) Thomas Kuhn, The Copernican Revolution , Harvard University Press, 1997, ISBN 1-56731-217-9 .
