星系模式摆列有甚么法则，分形的，仍是随机变动的？

E太极

星系之变，变在何处，摆列是不是有法则？
宇宙有固定的模式吗？
天文学家关于一个陈旧的问题有了谜底


“宇宙网”中的星系团
（图源：K. Dolag, Universit?ts-Sternwarte München, Ludwig-Maximilians-Universit?t München, Germany）
几十年来，宇宙学家始终猎奇，宇宙大尺度构造是不是是分形的——也就是说，是不是大小如何他都看起来是相反的。在对少量无关星系做出钻研考察后，迷信家们终究得出论断：并不是如斯，但有些是这样。


在20世纪早期，自从埃德温·哈勃发现M31的间隔远远超过了河汉的大小之后，宇航员们开始逐步意想到宇宙是浩大无边的。除此以外，他们也发现咱们能够看到星星点点，忽近又忽远。因而一个问题油但是生：这些星系的摆列是有法则的吗？仍是彻底随机的呢？


后来，它看似是随机排布的。天文学家看到微小的星系团，每个星系团包孕了几千个星系。一样也有得多小星系，本人独立存在于其中。总而言之，这些观测后果使它看起来好像没有所谓的摆列模式。
天文学家也赞成这点。他们很久条件出了做宇宙学原理，是指宇宙大可能是时是同质（大略指一个中央至另外一个中央）异性（大略指无论从哪一个标的目的看都相反）的。且有少量的星系和星系群均合乎这一原理。


但到了19世纪70年代末，无关星系的钻研开始变得繁杂专业起来，迷信家开始暴-露星系摆列模式的发源。除了星系群以外，星系自身是犹如丝线般细长的外形。这之间除了有宽广的壁垒，还有宽广且浩大的无垠宇宙。天文学家将之称为宇宙网。这类模式有悖于宇宙学原理，由于这片大区域看起来不像宇宙中其余大区域同样。


宇宙中的宇宙
分形学之父、数学家本华·曼德博（Benoit Mandelbrot）提出了一个假定。他以为人们很难给分形一个定义，但这又是个不言而喻的事件，直觉告知咱们：无论咱们怎么样探其到底，这些都是始终反复的。数学家们多年来始终在钻研自类似模式，曼德博并无提出分形的定义，但他却发明了“分形”这个词，也推进了古代分形的钻研。


分形能够说无处不在。例如：将雪花上的一点有限缩小，你就会从宏观角度看到一个雪花。假如你将一颗树枝有限缩小，就会从宏观角度看到树枝。假如再将海岸线缩小，那末就会看到微型海岸线。分形在天然界中随处可见，分形的数学使得咱们能够了解宇宙中各种各样的自类似构造。
既然如斯，那末曼德博料想，或许全部宇宙就是一个分形，或许咱们看到的星系摆列模式是分形的初始状态。又也许只有通过咱们不懈的考察和探究，就会发现嵌套构造——宇宙网中存在着宇宙网，他们充斥这全部宇宙。


均质化和巴氏杀菌
跟着天文学家对宇宙网钻研的不停深化，人们开始逐步理解宇宙大爆炸，并对宇宙中大尺度流型为何存在做出解释。这些实践证明了宇宙的均质性，且相较于天文学家先前的钻研来讲，此次的钻研更为片面。
关于分型宇宙的终究考验要比及本世纪，届时斯隆数字巡天（Sloan Digital Sky Survey）等相似真正大范围的考察就曾经能够绘制出数百万个星系的地位，并能够画出宇宙网的大抵外形，这是之前的技术做不到的。


分形宇宙假如是实在存在的，那末咱们所看到的宇宙应该是存在于另外一个更宏大的宇宙之中的。假如不存在，那末未来某个时分，宇宙网就不该该称为宇宙网，而是一个随机排布的且与其余不同。
宇宙不是分形的，但宇宙网其中一部份依然是分形的，这是个乏味的景象。例如，一种称为“晕圈”的暗物资团块，其中包孕着子晕和子亚晕，它们承载着星系及其星系团，造成嵌套构造和子构造。


反之，咱们的宇宙并不是是彻底浮泛的，这其中存在着一些强劲的矮星系，而这几个星系摆列在强劲的宇宙网中。计算机摹拟时，该构造的子空隙中存在着其共同的宇宙网。
BY:Paul Sutter
FY:小发
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