宇宙是分形（fractal）的吗？

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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（Benoit Mandelbrot），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。

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