相关的聊天室，其中多次提到 CMB 的统一打破了我们对其应该是异质的预期。给出的类比是，如果每个人都穿着相同的衣服参加派对，那将很奇怪，你很可能会认为他们已经协调好了。其他评论者指出，在其他情况下，我们不会觉得每个人都穿着相同的衣服很奇怪；发现船上的每个人都穿得像水手，这并不奇怪。在我看来，这两个类比都没有切中要害。一个更类似的类比是，如果你进入一个会议厅的随机房间；你会惊讶地发现每个人都穿着独特的衣服参加派对，或者穿着相同的衣服参加水手大会吗？
我们为什么会对极早期宇宙中的物质分布抱有任何期望？我知道膨胀模型是为了弥合异质早期宇宙与同质 CMB 之间的差距，但如果宇宙一直都是同质的呢？
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最佳答案
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在您的两个例子中，您都必须借助某种天降神兵来确保 (a) 某人/某物招募了一大批人成为水手并为他们提供制服，以及 (b) 邀请了很多人参加会议并指导他们着装规范。要使与 CMB 的类比成立，水手或会议参与者之间必须不存在相互协调的可能性。
但这就是CMB 同质性问题！如果看起来他们不可能相互交流，为什么一群人会穿着相同的衣服出现？答案是他们从某个可以与他们所有人交流的来源收到了共同的指令。在膨胀宇宙学模型中，这个来源是膨胀的早期。
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这是关于 CMB 均匀性的事情。
首先，我们注意到，辐射在波长范围内的特定能量谱是具有特定温度的黑体的近乎完美的例子。当辐射有机会与热物质达到热平衡时，自然会产生这种光谱。这非常有力地表明，宇宙的所有部分和部分在非常早期都彼此紧密热接触，时间长到足以将一切平滑到约万分之一。
有趣的问题是，我们没有一个膨胀机制或模型，其中 1) 宇宙“火球”的所有部分在早期都相互热接触，2) 产生我们今天所居住的膨胀宇宙。对于宇宙学家来说，这是一件大事。具体来说，在经典的大爆炸图中，没有任何方法可以让最早的宇宙的所有部分有机会交换热量并达到平衡。
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我想说的是，我们怎么知道它们必须达到平衡？如果它们一开始就处于平衡状态，会怎么样？
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这个答案是不是说，问题在于 CMB 的同质性所暗示的早期宇宙的同质性与当前宇宙的相对不均匀性之间的差异？
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我们为什么会对早期宇宙的物质分布抱有任何预期呢？
你不知道 – 但鉴于你对物质应该如何分布没有任何期望，看到物质均匀分布应该会令人惊讶。就像，如果你没有任何期望，那么可以推测它看起来是随机的（或至少是伪随机的），而不是均匀的。
考虑一下：假设我告诉你我的桌子上有一个魔方。你对魔方处于解开状态的信任程度如何？魔方有 43 千万亿种状态，因此，在没有任何期望的情况下，你应该认为魔方极有可能不处于唯一的解开状态。因此，如果我向你展示魔方，而它处于解开状态，你应该感到惊讶（或者你应该假设存在某种过程导致魔方变成解开状态 – 这正是通货膨胀应该做的事情）。
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继续类比，我猜这取决于魔方是否直接从工厂预先解好。我们没有理由相信所有“43 千万亿种状态”都同样可能。
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@Ryan_L 这就是“导致立方体变成已解状态的过程”——制造商就是这样制造的。它类似于“导致早期宇宙极其均匀的过程”——膨胀就是这样制造的。
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不，你在向我展示之前就解决了膨胀问题。如果宇宙一直都是均匀的，那么它直接从工厂就已经解决了。
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@Ryan_L 如果你愿意接受宇宙开始时的精确结构与今天看起来同质所需的结构完全一致，那么是的，你不需要宇宙膨胀。
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