|
Является ли Вселенная фракталом
|
|
|
|
На протяжении десятилетий космологи задавались вопросом, является ли крупномасштабная структура Вселенной фрактальной: выглядит ли она одинаково независимо от масштаба. И ответ таков: нет, не совсем. Но в некотором смысле да. Послушай, это все так сложно.
|
|
|
|
Наша Вселенная невообразимо обширна и содержит около 2 триллионов галактик. Эти галактики не разбросаны случайным образом, а собраны в серию все более крупных структур. Существуют группы, содержащие не более дюжины галактик или около того. Кроме того, есть скопления, которые являются домом для тысячи галактик и более. Над ними расположены сверхскопления, которые скручиваются на протяжении миллионов световых лет.
|
|
|
|
Это конец истории?
|
|
|
|
В середине 20-го века Бенуа Мандельброт ввел концепцию фракталов в обиход. Мандельброт не изобретал концепцию фракталов — математики веками изучали самоподобные структуры, - но он ввел это слово в обиход и положил начало нашему современному изучению этой концепции. Основная идея фрактала заключается в том, что вы можете использовать одну математическую формулу для определения структуры в любом масштабе. Другими словами, вы можете увеличивать и уменьшать масштаб фрактала, и он все равно сохранит ту же форму.
|
|
|
|
|
|
|
Фракталы встречаются в природе повсюду, от ветвей дерева до краев снежинки. И сам Мандельброт задавался вопросом, является ли Вселенная фракталом. Если мы уменьшим масштаб, то увидим, что одни и те же структуры появляются снова и снова.
|
|
|
|
И, в некотором смысле, это то, что мы видим: иерархия структур во все более крупных масштабах Вселенной. Но этой иерархии приходит конец. При определенном масштабе, примерно в 300 миллионов световых лет в поперечнике, космос становится однородным, а это означает, что в нем нет более крупных структур и Вселенная (в этом масштабе) примерно одинакова от места к месту.
|
|
|
|
Вселенная определенно не является фракталом, но отдельные части космической паутины все еще обладают интересными свойствами, подобными фракталам. Например, скопления темной материи, называемые "гало", в которых находятся галактики и их скопления, образуют вложенные структуры и подструктуры, причем гало содержат субгало, а внутри них суб-субгало.
|
|
|
|
И наоборот, пустоты нашей Вселенной не совсем пусты. В них действительно есть несколько слабых карликовых галактик... и эти несколько галактик расположены в виде тонкой, едва заметной версии космической паутины. В компьютерном моделировании подпустоты внутри этой структуры также содержат свои собственные шипучие космические сети.
|
|
|
|
Итак, хотя Вселенная в целом не является фракталом, а идея Мандельброта не подтвердилась, мы все равно можем найти фракталы практически везде, куда бы ни посмотрели.
|
|
|
|
Источник
|
