宇宙的大尺度结构,看起来就像黏菌。
宇宙是一个有机体吗?至少在某些行为方式上有所体现。近日一些科学家用模拟黏菌生长的算法,还原出了宇宙的大尺度结构,似乎表明宇宙与这种低等生物在某种程度上有相似性。
根据当前的主流模型,宇宙自大爆炸之后其整体便一直膨胀。与此同时,在相对较小的局部空间内,引力将物质聚集在一起,形成了星系和星系团。在排列成纤维状的星系和星系团之间,横亘着被宇宙学家称为巨洞的浩瀚空间。宇宙的这种结构因其看起来像蜘蛛网,而又常被称为宇宙蛛网。
宇宙蛛网是已知最大的宇宙结构。它们以纤维状结构和暗物质为骨架,将相距极远被巨洞分隔的星系和星系团连接在一起。蛛网结构的形成始于时间的起点,从那时起,引力便一直在努力想把物质聚拢在一起。
研究蛛网结构有助于科学家认识宇宙的演化,认识宇宙中物质的分布,以及它们与暗物质之间的关系。因为科学家发现,单靠物质的引力,似乎不足以维持这些巨大的结构。
自上世纪80年代起,人们开始认识星系以及它所在的环境对星系成长和演化有怎样的本质性影响。时过多年,科学家对此依然争论不休。而现在,一个以Farhanul Hasan和Joe Burchett为首的科研团队在论文中展现了他们是如何在黏菌的帮助下尝试解开宇宙之谜的。
研究人员对用以模拟黏菌行为的算法进行了修改,以使其可以对宇宙蛛网进行可视化呈现。该算法能够模拟黏菌寻找食物的方式。某些黏菌在寻找食物时,能够将自己改造成一种与宇宙蛛网十分相似的形态,而这种形态有利于它以最优的方式获取食物。
研究人员表示,在黏菌算法的帮助下,他们对宇宙蛛网演化的模拟结果最终呈现出了比原有方法更详细的离散结构。
他们发现,在宇宙演化的早期,星系的成长会因靠近大型结构而被推动;但在距离今天较近的年代,星系的成长会因靠近大型结构而受到抑制。这在一定程度上与某些黏菌在寻找食物时的行为方式颇为相似。
某些黏菌在寻找食物时,会把自己的样子变得和宇宙蛛网一样。
参考
NMSU astronomy research uses slime mold to model galaxies
https://newsroom.nmsu.edu/news/nmsu-astronomy-research-uses-slime-mold-to-model-galaxies/s/136ea12b-091a-4240-9de2-389026ef37f3