I 1920’erne, omkring det samme tidspunkt som astronomerne første gang målte afstande til galakserne, anvendte teoretiske fysikere, Einsteins generelle relativitetsteori til kosmologi – studiet af rum og tid og dynamikken i universet som helhed. Kosmologen Alexander Friedmann (1888-1925) lavede matematiske modeller af universet, der antog, at Jorden ikke var noget specielt sted i universet, og i den store skala, var universets fysiske egenskaber ens over alt, og i alle retninger.
Husk fra kapitel 1, at det kosmologiske princip siger, at de fysiske love der gælder for en del af universet, gælder overalt i universet. Vi har anvendt dette princip gennem hele bogen, når vi bruger fysiske og kemiske love til objekter, nære eller fjerne i universet. Det kosmologiske princip er en testbar videnskabsteori. En vigtig forudsigelse for dette princip er, at de konklusioner som forskere når frem til om universet, skal være mere eller mindre det samme, uanset om konklusionerne er om Mælkevejen eller en galakse milliarder af parsec væk. Med andre ord, hvis det kosmologiske princip er korrekt, er universet homogent og har den samme sammensætning og de samme egenskaber alle steder. Det er klart, at universet ikke er homogent i ordets absolutte betydning, da forholdene på Jorden, er meget forskellige fra dem i det ydre rum, eller i Solens centrum. I kosmologi, betyder universets homogenitet, at stjerner og galakser i Jordens del af universet er meget ens, og opfører sig på samme måde som stjerner og galakser i universets fjerneste hjørner gør. Det betyder også, at stjerner og galakser fordeles på samme måde overalt i universet, som de er fordelt i Jordens kosmiske nabolag, og at observatører i disse galakser, ser de samme egenskaber for universet, som astronomer ser fra Jorden.
Det er ikke nemt at kontrollere forudsigelsen om homogenitet direkte. Forskere kan ikke rejse fra Mælkevejen og til en anden fjern galakse i universet for at se, om betingelserne er de samme der. Men de kan sammenligne lys, som ankommer fra steder i universet tættere på og længere væk fra os, og de kan dermed se, om egenskaberne ser ens eller forskellige ud. For eksempel kan de se på, hvordan galakserne er fordelt i det fjerne univers, og se om denne fordeling er ens (det vil sige homogen) med fordelingen af galakser i det nære univers.
Ud over at forudsige at unioverset er homogent, kræver det kosmologiske princip, at alle observatører (herunder dem på Jorden) har det samme indtryk af universet, uanset i hvilken retning de ser. Hvis noget er det samme i alle retninger, så er det isotropisk. Denne forudsigelse fra det kosmologiske princip, er meget lettere at teste direkte, end homogenitet er. For eksempel, hvis galakser var ordnet i bånd – en krænkelse af det kosmologiske princip – ville astronomerne få meget forskellige indtryk, afhængig af den retning de betragtede i universet. I de fleste tilfælde, går isotropi sammen med homogenitet, og det kosmologiske princip kræver begge. Figur 18.3 viser eksempler på, hvordan universet kunne have krænket det kosmologiske princip, ved at være uhomogent eller aisotropisk, samt eksempler på hvordan universet ville kunne tilfredsstille det kosmologiske princip.
Isotropien og homogeniteten af fordelingen af galakserne i universet, er forudsigelser fra det kosmologiske princip, som astronomerne kan teste direkte. Alle observationer viser, at universets egenskaber stort set er ens, uanset i hvilken retning det betragtes. På meget store skalaer, tusinde millioner af parsec, ser universet også homogent ud. Det kosmologiske princip, er i dag det grundlæggende princip for moderne kosmologi.