作者	(英)S·W·霍金、(南非)G·F·R·埃利斯/国别：中国大陆
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出版时间	2006-06-01

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至此，我们尚未考虑精确解与物理宇宙之间的关系。沿着Einstein的思路，我们要问，能否找到某种时空作为适当形式的物质场的精确解，而且它对可观测宇宙的大尺度性质能给予很好的说明?如果答案是肯定的，则我们可以宣称我们拥有了一个合理的“宇宙学模型”或物理宇宙的模型。但是，若不对现有的某些思想加以综合取舍我们就无法构造宇宙学模型。在*早的宇宙学里，人类把自身置于宇宙中心的主宰地位。自CoperTIiCUS时代以来，我们的地位已降低为在一个中等大小的星系的边缘绕着一颗中等大小的恒星旋转的中等大小的行星，而这个星系本身也不过是局部星系群里的一员。其实，我们今天已经没什么好骄傲的了，我们不再声称我们在空间的位置具有任何意义的特殊。按Bondi(1960)的说法，我们将这种假定称为Copernicus原理。对这个多少有些含糊的原理，一种合理的诠释是将它理解为，从某个恰当的尺度看，宇宙在空间上是近似均匀的。这里所谓空间的均匀性是指，存在一自由作用于。M的等距变换群，其可迁曲面是类空三维曲面。换言之，这些曲面上的任一点均等价于同一曲面上任何其他点。当然，宇宙并不是严格空间均匀的，还存在诸如恒星和星系等局部不均匀性。尽管如此，我们仍可以合理地假定宇宙在足够大的尺度上是空间均匀的。虽然我们可以构建满足这种均匀性要求的数学模型(见下节)，但要通过观察来直接检验这种均匀性则是十分困难的，因为没什么简单方法可以用来测量我们与遥远天体之间的距离。这种困难可以克服，因为原则上我们可以很容易地在对河外星系的观察中发现各向同性(即我们能看出不同方向上的观察结果是否相同)，而各向同性与均匀性是密切相关的。迄今为止进行的各向同性观测结果表明，我们周围的宇宙是近似球对称的。特别是，观测表明，河外星系射电源的分布是近似各向同性的，而*近观测的宇宙微波背景辐射，在我们检测过的区域，也是高度各向同性的(进一步讨论见第10章)。我们完全可以写出并验证所有球对称时空的度规，尤其是Schwalzschild和Reissner-Nordstrom解(见§5．5)，但它们都是渐近平直的空间。一般说来，球对称空间可能至多存在两点，从这两点看，空间才呈球对称。尽管它们可作为大质量天体附近的时空模型，但只能作为与我们从某个非常特殊的位置附近看到的与各向同性相一致的宇宙模型。例外的情形是那些宇宙在时空的每一个点都呈各向同性的模型。因此，我们应将Copernicus原理解释为，宇宙关于每一点都是近似球对称的(因为它对我们就是近似球对称的)。P123-124