天文学家说，宇宙是平滑的，不是大尺度的分形
一篇新的论文证实了宇宙的一个传统图像，一个在非常大的尺度上是平滑和均匀的，当我们缩小到足够远时，它就失去了分形结构。这一发现意味着天文学家在测量大空间体积上的平均量时是合理的——没有隐藏的块状物弄乱了数学。这是一个好消息，因为大尺度的分形结构意味着“爱因斯坦的方程被错误地应用，我们对暗能量等事物的理解可能存在严重缺陷，”论文的主要作者Morag Scrimgeour说（视频如下）。
我们目前对宇宙的描述是这样的：几千亿颗恒星聚在一起形成星系，星系聚在一起形成星系团，星系团聚在一起形成超级星系团。换句话说，宇宙呈现出分形的特性——无论我们观察星系尺度还是超星系团尺度，同样的“块状”图案都是可见的。
“我们可以高度肯定地说，我们对大尺度宇宙的描绘是正确的。”
问题是当我们进一步缩小时会发生什么？为了找到答案，研究小组使用了WiggleZ暗能量调查的数据；包含240000个星系的一大块宇宙的地图。为了确定宇宙在非常大的尺度上看起来有多平滑，研究小组挑选了由WiggleZ精确定位的星系，并在它们周围画出假想的球体，计算附近还有多少其他星系。然后，假设星系均匀地散布在宇宙中，它计算出在一个同样大小的球体中你会期望有多少个星系。如果宇宙有一个分形结构，你会认为前者比后者大。另一方面，如果宇宙在大尺度上是光滑的，那么对于大球体来说，这两者应该是相等的——真实宇宙的组成应该与随机分布不可区分。
而这正是团队发现的。结果表明，在直径为6亿光年或更大的球体中，大约是我们银河系的6000倍大，没有证据表明存在**现象。当你从更小的尺度移到更大的尺度时，它们也显示出从块状到平滑的逐渐过渡。从这个意义上说，宇宙看起来很像雪——由分形的雪花组成，但当你后退一步时，它会变成一片均匀的白色海洋。
- 发表于 2021-04-23 20:51
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