Типова галактика містить мільярди і трильйони зірок, таких, як Сонце. У космології окрема зоряна система вважається одиницею виміру для вивчення величезного і дивовижного Всесвіту. За допомогою великих телескопів ми можемо спостерігати і каталогізувати мільйони таких галактик і квазарів.
Якби на великих відстанях ми спостерігали Всесвіт навколо нас, то ми б переконалися, що розподіл усіх галактик видається ізотропним. Це означає, що в матеріальному космосі немає переважного напрямку. Ми також знаємо, що оточені рівномірно розподіленим космічним мікрохвильовим фоном (КМФ). Немає й жодних підстав вважати, що ми перебуваємо в якомусь особливому місці, оскільки наша галактика - не більше ніж порошинка у величезній безлічі галактик.
Якщо ми припустимо, що не розташовані в якомусь особливому місці, щоб спостерігати ізотропію, то виходить, що у Всесвіті немає бажаного місця розташування, всі умовні точки відліку розглядаються на рівних підставах, згідно з принципом Коперника.
Просте спостереження складно "доводить" це припущення. Ми спостерігаємо минуле в межах одного світлового конуса в одному космологічному часі, тому інструментально не готові безпосередньо перевірити ізотропію, засновану в нашій світовій лінії.
Оскільки ізотропія всіх світових ліній галактик передбачає однорідність, ми не можемо спостерігати їх одночасно, то ми приймаємо принцип Коперника і виводимо його на основі спостережуваної ізотропії. Коли ми об'єднуємо цей принцип із теорією гравітації, наприклад, у загальній теорії відносності, ми отримуємо стандартну модель Всесвіту.
Найбільш широко прийнята модель Всесвіту називається лямбда-моделлю CDM. Ця модель заснована на існуванні двох екзотичних інгредієнтів, які безпосередньо не спостережувані: темна матерія і темна енергія.
Згідно з цією моделлю, тільки 4% світлодоступного Всесвіту складається з речовини та енергії, про які ми маємо приблизне уявлення, тоді як 96% решти світу нам невідомо. У цій логіці темна матерія є невловимою, майже всепроникною, небаріонною речовиною, яка взаємодіє тільки за допомогою гравітації.
Пряме виявлення і лабораторне дослідження темної матерії є відкритим завданням хоча б заради того, щоб знайти відповідного кандидата темної матерії з фізики елементарних частинок.
Ситуація нагадує пошуки ефірного середовища в минулому столітті. Темна енергія, як і космічна стала (помилка Ейнштейна), здалися квантовій теорії поля. Казус великого німця навіть називають найгіршим теоретичним передбаченням за всю історію фізики! Згідно з пропонованою гіпотезою, розвиток науки ґрунтується на безпосередніх спостереженнях.
Як стверджує філософ науки Річард Фейнман, незалежно від того, наскільки прекрасна теорія, якщо вона не відповідає експериментам, то вона є хибною.
Крім того, існує також кілька спостережуваних невідповідностей, які дратують космологів у їхньому постійному прагненні обґрунтувати істинність стандартної моделі Всесвіту. Ми також знаємо, що загальна теорія відносності не узгоджується з квантовою механікою.
Таким чином, ми могли б розглянути альтернативні моделі гравітації, щоб вийти за рамки загальної теорії відносності, але нам не дозволяє це зробити "шкільність" теоретичної науки. Академічний інтерес за межами стандартної моделі лямбда-CDM вважається "лженауковим".
Тому важливо, щоб дослідження Всесвіту (як і будь-яка інша галузь науки) не залежало від упереджень, які пропонують теоретичні моделі та їх автори.
Розробка модельно-незалежних методів може привести до кращого розуміння Всесвіту, вказавши на теоретичні моделі, які краще перевіряються. Принаймні, попередній аналіз має бути відкритий для тестування безлічі потенційних теоретичних можливостей.
Також важливим є "наукове" трактування, як і того, що є фактом. Наприклад, ми спостерігаємо, що всі галактики віддаляються від нас, ґрунтуючись на зміні частоти того, що називається "червоне зміщення".
Тому ми робимо висновок, що Всесвіт розширюється. Але це не означає факт існування самого "червоного зсуву" і, відповідно, збільшення обсягу матерії в просторі.
Щоб розрахувати відстань від галактик до нас, нам потрібно скористатися деякою теоретичною моделлю, яка апріорі визначає природу еволюції Всесвіту. Ми думаємо, що останнім часом він розширюється швидкими темпами тільки тому, що ми приймаємо сценарій стандартної моделі.
Всесвіт міг би також розширюватися лінійно з моменту його виникнення, і дані спостережень так званих стандартних свічок (наднових) все ще можуть трактуватися послідовно.
Тобто Всесвіт може бути геометрично різним, містити інгредієнти в різних пропорціях, з безліччю сценаріїв еволюції поряд з альтернативними теоріями гравітації. Тому будь-який код/розрахунок, який аналізує спостереження, повинен мати у своєму розпорядженні інструментарій аналізу даних за допомогою доступних теоретичних моделей. До слова, код "correlcalc" - це спроба в цьому напрямку.
Він розроблений для аналізу даних каталогу галактик, звідки нібито походить "червоний зсув", спрямований у бік земного спостерігача.
На початку цієї статті ми говорили, що Всесвіт має приблизно однаковий вигляд у всіх напрямках незалежно від відстані. У менших масштабах (порядку до 100 Мпк) гравітація притягує речовину ближче одна до одної, утворюючи деякі структури. Усі структури у Всесвіті, які ми спостерігаємо сьогодні, з'єднані гравітаційним тяжінням.
Таким чином ми можемо витягти деяку ключову інформацію і статистичні параметри. Вони допомагають встановити обмеження на саму теорію гравітації і концепт еволюції "космічної речовини". Якщо ми пропонуємо альтернативну модель еволюції Всесвіту (з різними гравітаційними амплітудами або без них), то аналізовані дані мають бути самоузгоджені із запропонованою концепцією, інакше стандартна модель виявиться більш затребуваною внаслідок своєї "академічності".
До речі, у вибірковому дослідженні, проведеному на основі використання даних, отриманих із Sloan Digital Sky Survey (SDSS), ми дійшли висновку, що спостереження однаковою мірою узгоджуються як із лінійною моделлю Всесвіту, так і зі стандартною моделлю.
Отже, необхідні додаткові зусилля для перевірки потенційних альтернативних моделей, що ґрунтуються на спостережуваних даних Основна ж проблема полягає в тому, що в нас поки що немає необхідних інструментів для неупередженого аналізу. Прийняття тієї чи іншої моделі еволюції Всесвіту в цьому плані більше узгоджується з вірою, ніж із пошуком об'єктивної істини.
