fractal(分形)是用来描述大自然的一门几何学,在自然界中分形的例子几乎随处可见。树枝、雪花、河流三角洲、云朵等等。所以,我们会很自然地问到这个终极问题:整个宇宙是一个巨大的分形吗?答案是不,但有点像。 将现代分形概念引入世界(甚至创造了这个术语)的伯努瓦曼德布罗特(BenoitMandelbrot),也是第一个怀疑我们的宇宙是否可能是分形形式的人。当时,天文学家刚刚开始构建广泛的深空星系目录,才刚刚开始拼凑宇宙的大尺度结构。 既然分形无处不在,也许处处都是分形。也许,当您缩小并看到特定的星系模式时,您可以进一步缩小并发现重复的相同模式。以此类推,一直到无穷。 实际上,全面的星系调查将揭示我们的宇宙不是一个分形的最好描述。有一个极限,被称为同质性尺度,在这个尺度下,宇宙的一块区域看起来和其他相同尺度的区域几乎一样。这个尺度大约是100兆秒差距。进一步缩小,你只会看到一堆并排的相同补丁,没有更大的图案。 更重要的是,并没有简单的分形描述星系在达到同质尺度过程中的模式。虽然伯努瓦曼德布罗特的想法真的很酷,但它经不起观察和审查。 但是,在最大尺度上,我们宇宙中的星系排列成一个巨大的网状图案,被称为宇宙网。有细长的星系细丝、密集的星团、宽阔的墙壁和被称为空洞的广阔空旷区域。 然而,空隙并不是100空的。仔细观察和详细模拟表明,宇宙空洞包含一个微弱、薄的宇宙网。点缀着那些冒泡的细丝是暗淡的矮星系。在虚空之中的虚空中,坐着一个更暗淡的宇宙网。重复不会永远延续:一旦达到单个星系的规模,一切都会崩溃,而一旦超过单个宇宙空洞,就会开始达到同质性规模。 但在这两个极端之间,大约5到100兆秒差距之间,宇宙的大尺度结构确实表现出一些类似分形的特性。对空洞仍然没有简单的分形描述,但有趣的是,虽然伯努瓦曼德布罗特的想法并不适用于宇宙中的所有事物,但它确实适用于最多什么都没有的区域。 如果朋友们喜欢,敬请关注知新了了!