Fractal Structures Driven by Self-Gravity: Molecular clouds and the Universe
在星际介质中，以及在宇宙中，观察到大的密度波动，服从幂律密度分布和关联函数。这些结构是分层的、混乱的、动荡的，但也是自组织的。明显的无序不是随机噪声，而是可以用分形来描述，具有确定性的分形维数。我们讨论了先进的理论来描述这些分形结构，特别是一个新的理论的自引力热力学，可以解释它们的存在，并预测其分形维数。服从标度律的介质可以被认为是临界的，例如在二阶相变中。
1998-04-05 astro-ph
Evidence for a Very Large-Scale Fractal Structure in the Universe from Cobe Measurements
本文分析了COBE观测到的宇宙微波背景辐射的温度起伏，并证明其分布可以用分形维数为$ D= 1.43 \pm 0.07 $的分形分布来拟合。这个值与Coleman和Pietronero（1992）以及Luo和Schramm（1992）从星系-星系和星团-星团相关性直到$ \sim 100 h^{-1} Mpc$得到的分维值非常一致。观测到的温度波动对应的尺度比$ 100 h^{-1} Mpc$大得多，而且是复合层原始密度波动的特征，这一事实表明，早期宇宙的物质结构已经是分形的，因此在这些尺度上是不均匀的。这一结果可能对描述宇宙的理论框架产生重要影响。
1995-02-08 astro-ph
Varying G, accelerating Universe, and other relevant consequences of a Stochastic Self-Similar and Fractal Universe
本文给出了G的时间依赖性。这是维里定理和宇宙的自相似性和分形性的简单推论。结果表明，宇宙是基于El Naschie的Cantorian时空。此外，我们显示的重要性，黄金平均值方面的大尺度结构。由于这项研究的质量分布在大尺度和关联函数的解释，是自然的结果，评估的变化G。我们证明了目前的假设之间的协议隔离与天体物理结构的大小，通过使用量子量和天体物理之间的比较。很明显，宇宙对它的量子起源有记忆。这也体现在G依赖性上。此外，我们看到，在El Naschie的Cantorian时空中，G=G（t）可能意味着一个加速的宇宙。
2003-10-05 astro-ph
Fractal dust model of the Universe based on Mandelbrot's Conditional Cosmological Principle and General Theory of Relativity
我们提出了一个分形宇宙尘埃模型的基础上，Mandelbrot的建议，以取代标准的宇宙学原理，他的条件宇宙学原理的框架内的广义相对论。这个模型不存在de-Vaucouleurs悖论，并且与SNe 1a观测结果一致。该模型得到了预期的星系数随红移的函数关系。一个有趣的变化是一个稳态版本，它可以在模型中没有任何宇宙学常数的情况下解释加速的标度因子。
2002-06-18 astro-ph
On the fractal structure of the universe: methods, results and theoretical implication
星系分布具有分形性质的事实在20年前就已经得到了很好的证实。现在，争论涉及到分形制度的范围，分形维数的值和最终存在的交叉同质。分形性质可以用不像标准统计方法那样假定先验均匀性的方法来研究。我们表明，通过新的分析方法的补充，有重要的理论意义的通常情况下的星系形成。例如，我们专注于偏见的概念，我们表明，它需要一个基本的修订，即使未来的红移调查将能够确定一个最终的趋势均匀化。
1998-08-19 astro-ph
The Galaxy Distribution: Homogeneous, Fractal, or Neither
从理论物理学的观点来看，我们可以把牛顿宇宙学当作一个非线性动力学的问题。试图平均密度，以寻求一种方法，使理论和观察之间的联系，被取代的粗粒化的更系统的想法。我还解释了为什么在这方面的两个层次的宇宙模型的建设前的尝试是没有用的数据分析。背后的两个老的竞争数据分析的主要思想，声称要显示证据的星系统计的均匀和各向同性的宇宙在一种情况下，和一个单分形宇宙在其他情况下，提出和讨论。我还介绍了一种新的数据分析的方法和结果，它表明可见物质没有提供任何证据，使我们能够声称宇宙学原理成立，或者宇宙是分形的（或多重分形的）。换句话说，观测数据没有提供任何证据证明宇宙是均匀的和各向同性的，或者是单分形的。
2000-01-13 astro-ph
Accelerated expansion in a stochastic self-similar fractal Universe
在最近的一篇论文中，提出了一个基于El Naschie { \it E}无穷康托里亚时空的宇宙学模型[Iovane，G.; Chaos，Solitons and Fractals，20：657-667，（2004）]。在这项工作中，有人声称，目前宇宙的加速膨胀可以作为牛顿宇宙学的标度律与一定的时间依赖性引力常量（$G$）的影响而获得。在目前的工作中，我们表明，它可能是有问题的，以解释目前的加速膨胀的宇宙使用的方法在\cite{iovane}。作为一个更好的选择，我们将相同的标度律和一个依赖于时间的引力常量应用于相对论宇宙学，即弗里德曼模型。我们能够证明，对于一个物质主导的平坦宇宙，与标度律和变化的$G$，加速膨胀出现在这样一种方式，函数光度距离与红移可以接近相应的功能，从通常的弗里德曼的模型补充了宇宙学常数值$Ω_Λ\simeq0.7$。因此，高红移超新星的测量结果可以解释为相对论宇宙中$G$变化的分形自相似性的结果。
2005-04-07 astro-ph
On the Fractal Structure of the Visible Universe
几年前，我们提出了一个新的方法来分析星系和集群的相关性的基础上的概念和方法的现代统计物理。这导致了一个令人惊讶的结果，即星系的相关性是分形的，在现有星表的极限下并不均匀。在此期间，更多的红移已经被测量，我们已经扩展了我们的方法也分析的数量计数和角目录。这导致了对所有可用数据的完整分析，我们将在本讲座中详细介绍。特别是，我们将讨论下列星表的性质：CfA，英仙座双鱼座，SSRS，IRAS，LEDA，Las Campanas和ESP的星系和阿贝尔和ACO的集群。因此，基于同质性假设的通常统计方法对于迄今为止所探讨的所有长度尺度都是不一致的。一个新的，更普遍的，概念框架是必要的，以确定这些结构的真正的物理性质。在自相似理论的范围内，应该从“振幅”转向“指数”。新的分析表明，所有可用的数据是相互一致的，并显示分形相关性（与尺寸$D \simeq 2$）到目前为止探测的最深尺度（$1000 h^{-1}Mpc$），甚至更多的数字计数的新解释所示。因此，宇宙中发光物质的分布是分形的，而不是均匀的。由于数据的统计稳健性，在$150 h^{-1}Mpc$之前，这一点的证据非常强，而由于数据有限，在更大的距离上（统计学上）逐渐减弱。这些事实为我们的宇宙知识带来了迷人的概念含义，并为这一领域的理论挑战带来了新的情景。
1996-11-25 astro-ph
Via Aristotle, Leibnitz and Mach to a Fractal D=2 Universe
在过去的二十年中，越来越明显的是，在相当大的距离，星系分布在一个准分形的方式与分形维数$D \approx 2$。这种行为是否会在无限大的尺度上持续下去，这是一个活生生的辩论问题，只有在某种尺度上，有一个明确的同质化过渡，这个问题才能得到解决。这一点还没有达到，也可能永远不会达到。本文已写的基础上的初步假设，准分形$D\approx 2$行为是一个持久的和根本的特点，星系分布在所有尺度上，并解决了这个问题的起源假定分形。既然这个假设是试探性的，那么，除了把分形行为放到初始条件中的方法--这是绕过这个问题--在传统宇宙学的框架内没有明显的解释。因此，我们采取的立场是，分形本身是一个签名，需要不同的思维。我们发现，当我们认真对待一种可以追溯到马赫、贝克莱、莱布尼茨和亚里士多德的时空观时，一个美丽的解决方案就会从我们对所生活的世界的基本观察中演绎出来。总之，我们发现，一个全球惯性空间和时间可以不可约地与分形，D=2，分布的物质，如果我们准备检讨我们的理解是什么意思的概念度量的天体物理尺度。
2006-09-15 astro-ph
Fine tuning of parameters of the universe
大量宇宙的生产机制被认为是。它表明，宇宙的参数适合于创造生命的必然产生的量子涨落的结果。分形结构的形成提供波动发生附近的最大值的潜力。讨论了在我们的宇宙中形成类似分形结构的几种方式。理论预测与观测数据进行了比较。
2002-06-30 astro-ph
The eternal fractal in the universe
永恒暴胀模型预测了宇宙在非常大的尺度上的随机自相似几何，并允许存在永远不会热化的点。我探索由此产生的时空的分形几何，使用坐标独立的量。随机膨胀的形式主义可以用来获得永恒膨胀点集的分形维数（“永恒分形”）。我们还导出了一个非线性分支扩散方程，描述了永恒集的整体性质和实现永恒暴涨的概率。我证明了存在永恒暴胀的条件的规范不变性。最后，我考虑的问题，是否所有热化区域合并成一个连通域。永恒集的分形维数提供了一个（弱）合并的充分条件。
2002-01-08 astro-ph gr-qc
From Fractal Cosmography to Fractal Cosmology
假设在宇宙中的物质的分形分布，从广义相对论和哥白尼原理分形宇宙学的后果进行检查。处理分形宇宙所需的视角的变化是突出的。提供了条件宇宙学原理的一个具体应用的例子。这种分形宇宙学是通过严格遵循标准宇宙学中所用的论证而得到的。由此产生的模型可能会在宇宙是分形还是在某种尺度上跨越同质性的争论中发挥重要作用。该模型也可以被认为是一个理想化的分形模型，围绕它可以建立更现实的模型。
2001-04-27 astro-ph gr-qc
Dark matter, dark charge, and the fractal structure of the Universe
结果表明，如果考虑到修正场论（MOFT）预言的暗物质和暗电荷的存在，观测到的星系分形分布实际上与宇宙的均匀性和$ ΔT/T$的观测极限是一致的。我们还指出，在MOFT中，重子的基态确实对应于维数D=2的重子的分形分布。本文讨论了一种新的结构形成方案，即观测到的结构是由于重子的原始分形分布衰变而出现的。
2002-04-30 astro-ph gr-qc
Scaling in the Universe
这篇评论文章的目的是给一个全面的描述宇宙结构的分布检测到的标度特性。由于描述宇宙大尺度结构的统计方法多种多样，我将主要集中在那些揭示宇宙结构中显著的尺度和尺度的方法上。虽然在大多数情况下，我不喜欢进入如何实现这些方法的技术方面，更多的细节将是关于描述星系团的分形概念。尽管最近有人声称宇宙在任意大的尺度上表现得像一个分形，但我将证明分形语言可以有效地用来反驳这一观点。新兴的场景是宇宙，它在小尺度上表现得像一个自相似结构，其中分形是由非线性引力聚集动态产生的，同时保持大尺度的均匀性。然而，即使在引力仍然线性作用的$\magcir 10\hm$尺度下，星系团的分布也显示出显著的尺度不变特征，这可以精确地暗示宇宙大尺度结构演化的初始条件。
1994-04-25 astro-ph
Is the Universe a fractal? Results from the SSRS2
我们按照Pietronero和合作者提出的方法对南天红移巡天2进行了分形分析，以验证他们声称的星系分布在所有尺度上都是分形的，并通过对星系样本和模拟的测试，讨论和解释了一些有争议的观点的原因。我们证实了两点关联函数的振幅不依赖于样品的深度，但随着亮度的增加。我们发现标准和非标准统计分析的结果之间没有矛盾，而且，这样的结果是一致的理论预测来自星系形成的标准CDM模型，并在大尺度均匀性的假设（$\sim 100$ \h）。然而，对于我们的SSRS 2体积有限的子样本，我们表明，自相关函数$ξ(s)$的第一个零点随样本深度线性增加，并且其值与可以完全包含在采样体积中的最大球体的半径相当;这意味着尚未达到$ξ(s)$的真正零交叉点。我们的结论是，明显的分形行为是由于一个亮度相关振幅和恢复的功率在更大的尺度在更深的样品的组合。
1998-04-08 astro-ph
Primordial fractal density perturbations and structure formation in the Universe: 1-Dimensional collisionless sheet model
星系分布的两点关联函数表明，目前宇宙的结构在一定尺度（至少几十Mpc）内是无标度的，这表明可能存在分形结构。如果小的原始密度涨落具有分形结构，那么目前在视界尺度下的类分形非线性结构就可以得到自然的解释。我们分析了Einstein-de Sitter宇宙中分形密度微扰的时间演化，研究了微扰如何演化以及会产生什么样的非线性结构。我们假设一个具有初始Cantor型分形扰动的一维无碰撞片模型。该非线性结构似乎接近于具有唯一分形维数的吸引子，该吸引子与初始扰动的分形维数无关。当达到普遍的非线性分形结构时，相空间中也存在离散的自相似性。
2000-11-12 astro-ph gr-qc nlin.PS
Stochastic Self-Similar and Fractal Universe
宇宙的结构形成似乎是一个经典的自相似随机过程在所有天体物理尺度。通过量子量和天体物理量之间的比较，证明了目前的分离假说与天体物理结构的大小的一致性。我们提出了一个基本的自相似定律，概括了康普顿波长关系的结果，所观察到的隔离宇宙。看来，宇宙对它的量子起源有记忆，正如彭罗斯关于准晶体所建议的那样。更精确的分析表明，利用广义（随机）自相似随机过程，本理论可以从天体物理扩展到核尺度。这种转变与物质内部电磁和核相互作用的相关存在有关。从这个意义上说，所提出的规则从亚原子尺度到天体物理尺度都是正确的。我们还讨论了在有机细胞尺度和人体尺度上几乎完全一致的情况。因此，宇宙及其所有尺度的结构（原子核、有机细胞、人类、行星、太阳系、星系、星系团、超级星系团）都可能有一个基本的量子原因。最后，我们分析了宇宙中物体的空间维度以及时空维度。其结果是，我们似乎生活在一个El Naschie的E无穷康托里亚时空中;因此，我们必须认真地开始考虑分形几何作为自然的几何，一种物理定律在每个尺度上以自相似的方式出现的舞台，正如瑞典天体物理学派很久以前所倡导的那样。
2003-08-21 astro-ph
Chaos, Determinacy and Fractals in Active-Sterile Neutrino Oscillations in the Early Universe
轻无菌中微子的可能性允许在早期宇宙中通过物质影响的中微子混合共振产生轻子数。对于给定的活动中微子态和惰性中微子态的混合，轻子数产生过程是混沌的，并且是强振荡的。我们通过量子速率方程研究了这一过程对初始条件的对初始条件的敏感性。我们证实了该解的混沌性，并发现由此产生的轻子数和不对称性的符号在质量、混合角和初始重子数的参数空间中产生分形。这对未来寻找无菌中微子有影响，在预测宇宙轻子数时，任意的高灵敏度都不能确定。
2008-07-02 astro-ph hep-ph
Exploring Properties of Dark and Visible Mass Distribution on Different Scales in the Universe
在这篇短文中，我们讨论了最近在引力束缚系统中暗质量和可见质量分布之间在对数-对数尺度上的线性相关性。对于不同尺度的系统，如不同光度的旋涡星系和星系团，这种相关系数似乎基本上是相同的。我们简要地触及可能的解释，这一观察和影响的质量的暗物质粒子。
2004-10-22 astro-ph
The Visible Universe at the Light of Modern Statistical Physics
在过去的几年里，人们对理解自然界中发生的各种尺度不变和临界现象越来越感兴趣。实验和观察确实表明，许多物理系统在空间和时间上都自发地发展出幂律行为的相关性。宇宙中的斑图形成、聚集现象、生物系统、地质系统、无序材料、物质聚集，这些只是尺度不变性作为一个共同和基本特征被观察到的一些领域。然而，某些结构表现出分形和复杂特性的事实并没有告诉我们为什么会发生这种情况。因此，理解自然现象普遍标度不变性的起源是至关重要的。这将对应于从这些现象的基础上的微观物理过程的知识来理解分形结构的起源和自组织临界性（SOC）的性质。分形几何在从实验数据中提取正确的物理性质方面可以发挥至关重要的作用。特别是，最近可用的完整的三维样品的星系和星系团允许直接研究它们的空间特性。本文简要回顾了基于现代统计物理方法的星系关联。这些方法能够识别自相似和非分析性质，并允许我们测试通常的均匀性假设的发光物质分布。新的分析表明，所有可用的数据都是相互一致的，并显示出分形相关性（维数为$D \simeq 2$），直到目前为止探测的最深尺度（$1000 \hmp$）
1997-07-07 astro-ph
Gravitation in the fractal D=2 inertial universe: New phenomenology in spiral discs and a theoretical basis for MOND
对马赫原理的解释使我们考虑是否可能有一个全局惯性宇宙，它与非平凡的全局物质分布Roscoe不可约地联系在一起（GRG，2002，34，5，577-602，astro-ph/0107397）。这个问题得到了肯定的回答，但条件是全球物质分布必然是分形的，D=2。本文的目的是说明一般的引力过程是如何在这个宇宙中产生的。我们用它来模拟一个理想的螺旋星系来说明这个理论。对应于对数螺线的一个特定的解子类已经在RoscoeA & A，1999，343，788 -800（astro-ph/0107305）中被广泛测试，并且显示出以非常高的统计精度解析ORC的大样本上的动力学数据。然而，后一种分析直接导致了螺旋盘中一个主要的新现象的发现-离散动力学类-在Roscoe A & A，2002，385，431 -453（astro-ph/0107300）中通过四个大型独立的ORC样本得到了全面证实。在本文中，我们分析的理论，以显示如何离散动力学类现象学有一个现成的解释，在代数的一致性条件，必须满足。同样重要的是，我们应用理论与完全成功的详细建模的样本8低表面亮度螺旋（LSB），迄今为止，已成功地模拟只有Milgrom的MOND算法。我们可以得出结论，MOND算法的本质必须包含在所提出的理论。
2003-06-11 astro-ph
Is the Universe Homogeneous on Large Scales?
这一贡献是肯定的一面举行的辩论与博士L。1996年6月在普林斯顿的Pietronero。我提出的观测证据表明，分形行为的特点，小尺度星系分布不继续任意大规模，但有一个明确的截止与外部长度尺度为30 h $^{-1}$ Mpc。例如，IRAS 1.2 Jy调查的图在大尺度上表现出非常明显的均匀性，与无休止的分形模型完全矛盾。
1996-10-21 astro-ph
Comment on the paper by L. Guzzo "Is the Universe homogeneous ?"
本文是对L. Guzzo最近出现在与我们的工作有关的“新天文学”上。讨论的主题是在现有的三维样本中星系分布的相关性质。人们普遍认为，星系结构至少在一定尺度上表现出分形特性。然而，存在的最终交叉走向均匀化，以及分形维数的确切值，仍然是有争议的问题。在这里，我们通过讨论三个主要话题来简要总结我们的观点。第一个是方法论，即我们澄清哪些是正确的方法来检测的3-d星系分布的真正的相关性质。然后，我们讨论了两个尺度范围内的几个样本的分析结果。在第一个尺度范围内，在$100 ÷200 \hmp$以下，数据的统计质量较好，我们发现星系分布具有$D \approx2$的分形性质。在较大的距离，目前的数据的统计鲁棒性较弱，但是，我们表明，有证据表明，分形行为的延续，没有任何趋向均匀化。
1998-01-15 astro-ph
Chaos, Fractals and Inflation
为了揭示宇宙的本质行为，早期宇宙学的研究常常将复杂系统简化为简单的可积系统。通货膨胀模型就是这种类型，因为它们关注具有相应简单动态的简单标量场情景。然而，我们可以确信，宇宙充满了许多相互作用的场，暴胀子只是其中之一。正如我们所描述的，这些相互作用的非线性性质可能导致宇宙复杂、混乱的演化。在这里，我们说明如何混沌效应，甚至可以出现在基本的模型，如均匀，各向同性的宇宙与两个标量场。我们发现膨胀的宇宙在初始条件的空间中充当吸引子。这些宇宙在其早期演化中表现出混沌的瞬变。吸引域的分形边界反映了混沌的特征。更广泛的影响可能会在再加热过程中以及宇宙背景辐射的性质中感受到。
1996-04-22 astro-ph gr-qc hep-th
Multiscaling and Nonextensivity of Large-scale Structures in the Universe
在过去的十年中，有一种趋势是将宇宙中的大尺度结构描述为（多重）分形集。然而，反对这种方法的人提出的主要反对意见之一涉及向同质化的过渡。此外，他们声称没有足够的采样空间来确定表征（多）分形集的标度指数。在这项工作中，我们提出了一个替代解决方案，这个问题，使用广义热统计形式主义。我们表明，应用非扩展性的想法，内在的这种方法，它是可能的关联函数的表达式，描述宇宙中的大尺度结构的标度特性和过渡到均匀性，这是在良好的协议与观测数据。
2002-08-03 astro-ph
Fractals and Scars on a Compact Octagon
有限的宇宙自然支持混沌的经典运动。一个有序的分形出现从混沌动力学，我们充分的特点是一个紧凑的2维八角形。在经典到量子的跃迁中，潜在的分形可以以疤痕的形式存在，半经典波函数中振幅增强的脊。虽然八边形上的疤痕很弱，但我们提出了有限宇宙中分形和疤痕可能的微妙含义。
1999-09-14 astro-ph chao-dyn gr-qc
Fractal Dimensions of a Weakly Clustered Distribution and the Scale of Homogeneity
在足够大的尺度下，宇宙的均匀性和各向同性是现代宇宙学的基本前提。物质分布的分形维数是一个可以用来检验均匀性假设的参数。在这种方法中，星系被用作物质分布的示踪剂，来自各种星系红移调查的样本被用来确定宇宙中均匀性的尺度。理想情况下，对于均匀性，分布应该是单分形，其分形维数等于环境维数。虽然这个理想的定义对于无限大的点集是正确的，但这可能无法实现，因为在实践中，我们只有一个有限的点集。现实数据集的正确基准是有限数量点的均匀分布，这应该用来代替数学定义的分形维数为无限数量的点（D）作为接近均匀性的要求。我们推导出期望的分形维数的均匀分布的有限数量的点。我们表明，对于足够大的数据集的预期分形维数接近D在没有聚类。同样重要的是要考虑到在非常大的尺度上聚类的弱但非零幅度。在本文中，我们还计算了预期的分形维数有限点集是弱集群。聚类引入了分形维数与D的偏离，并且在大多数情况下，如果聚类的幅度较小，则偏离较小。两点关联函数中的特征，如由重子声学振荡（BAO）引入的那些特征，可以导致分形维数中的非平凡变化，其中聚类的幅度和与D的偏差不再以单调的方式相关。
2008-08-04 astro-ph
Fractal Cosmology in an Open Universe
星系团的分形特性是很好的特点，与存在的最终交叉均匀性仍然是一个相当大的争论。在这封信中，我们讨论了物质的分形分布的宇宙学意义，在一个未确定的尺度R_{homo}可能交叉均匀。与通常的假设相反，我们表明，即使当R_{homo} -> \infty，这种可能性可以处理一致的框架内的宇宙膨胀的弗里德曼解决方案。分形是对开放宇宙学的一种扰动，其中主要的均匀成分是宇宙背景辐射（CBR）。这个宇宙学，灵感来自于观测到的星系分布，为最近的数据提供了一个简单的解释，这些数据表明膨胀中没有减速（q_o \approx 0）。“年龄问题”也相应得到解决。此外，我们表明，该模型可以从曲率占主导地位的任意深的辐射占主导地位的时代，我们定性地讨论了修改的CBR，核合成和结构形成的各向异性的物理。
2000-02-28 astro-ph cond-mat gr-qc
Non-GUT Baryogenesis and Large Scale Structure of the Universe
本文讨论了暴胀阶段重子密度扰动的产生机制，并在低温重子生成的框架下研究了重子电荷密度分布的演化。这一机制对于宇宙大尺度结构的形成可能是重要的，特别是对于理解可见物质分布中130 h ^{-1} Mpc（同动尺度）的特征尺度的存在可能是必不可少的。详细的分析表明，观测到的宇宙中可见物质分布的非常大的尺度和观测到的重子不对称值都可以自然地出现，作为在暴胀阶段形成的复杂标量场凝聚演化的结果。此外，根据我们的模型，目前宇宙的可见部分可能由重子和反重子区域组成，它们充分分离，因此没有观察到湮灭辐射。
1999-08-28 astro-ph
The Ly-alpha forest in a truncated hierarchical structure formation
Ly-alpha森林为大尺度上宇宙的平滑性提供了重要的约束。我们计算了由随机分布的团块组成的宇宙中类星体的视向通量分布，每个团块都具有Rayleigh-L`evi分形结构。我们考虑类星体视线中归一化通量的概率分布函数。我们发现，截断的聚类层次模型显示了太多的空隙沿视线类星体相比，观测到的流量分布和分布在冷暗物质模型。这支持了普遍的观点，即在大尺度上宇宙是均匀的，而不是分形的。
1999-10-10 astro-ph
The Evolution of the Visible and Hidden Star Formation in the Universe: Implication from the Luminosity Functions at FUV and FIR
基于GALEX和IRAS/Spitzer数据集，我们发现FUV和FIR光度函数（LF）都表现出从z=0到z=1的强烈演化，但FIR LF的演化要比FUV的演化强得多。因此，FIR/FUV光度密度比从4（z=0）增加到15（z=1）。这意味着宇宙中超过80%的恒星形成活动被z=1的尘埃所隐藏。为了进一步探讨这个问题，我们已经进行了FUV和FIR的星系样本的综合分析。对于本地宇宙，我们使用GALEX-IRAS样本，而在z=1时，我们使用由Burdellla等人（2005）构建的GALEX波段选择的莱曼破裂星系样本，这是已知的可见光（即，无遮蔽）恒星形成星系在z=1。从这些数据中，我们构建了FUV选择星系的LF的生存分析，适当考虑上限数据。我们发现Lyman-break星系的FIR LF与局部FIR LF相比表现出显著的演化，但比全局FIR LF低2-3倍（Le Floc 'h et al. 2005）。这表明可见星系的演化不足以解释FIR LF的剧烈演化。也就是说，需要一个FIR发光的、迅速减少的星系群。
2006-11-27 astro-ph
Type Ia supernovae tests of fractal bubble universe with no cosmic acceleration
在过去的7年里，Ia型超新星在红移z >~ 1处的意外暗淡被视为宇宙膨胀正在加速的迹象。我们中的一个人提出了一种新的宇宙学模型--“分形气泡模型”[gr-qc/0503099]，其基础是我们所观测的宇宙存在于一个来自原始宇宙暴胀时代的欠密度气泡残余中的观点，以及一个新的非均匀宇宙平均解。虽然没有宇宙加速，但Ia型超新星的光度距离数据仍然符合新模型，因为它模拟了低红移的米尔恩宇宙。在本文中的假设进行了测试，对现有的Ia型超新星数据的统计卡方和贝叶斯方法。虽然宇宙学常数Omega_Lambda = 1-Omega_m的标准模型受到具有广泛先验的贝叶斯分析的青睐，但这种比较强烈依赖于为密度参数Omega_m选择的先验。分形气泡模型给出更好的协议一般为Ω_m<0.2。它也给出了相当好的拟合所有的范围，欧米茄_m=0.01-0.55，允许一个可行的宇宙学的可能性，只有重子物质，或者同时有重子物质和额外的冷暗物质。
2005-07-11 astro-ph gr-qc hep-ph
Dark Matter and Cold Fractal Clouds
有强有力的证据表明宇宙中有很大一部分暗物质。一些证据和候选人的暗物质进行审查。螺旋星系中的暗物质可能是由分子氢组成的冷的致密云。对该模型进行了较详细的介绍，并对冷H_2探测的前景进行了讨论。
2000-07-13 astro-ph
Fractal distributions of dark matter and gas in the MareNostrum Universe
我们开发了一种方法的多重分形分析的N体宇宙学模拟，改进了传统的计数在细胞的方法，特别照顾离散性和大尺度均匀性的影响。用我们的方法对Mare-Nostrum模拟的分析提供了暗物质和气体的自相似多重分形分布的有力证据，其晕质量函数是Press-Schechter型的，但具有幂律指数-2，对应于多重分形。此外，我们的分析表明，暗物质和气体的分布是不可区分的多重分形。为了确定是否存在任何气体偏置，我们计算了互相关系数，结果为负，但不确定。因此，我们开发了一个有效的贝叶斯分析与信息理论，这清楚地表明，气体是有偏见的，在很长的范围内的规模，规模的同质性。然而，与贝叶斯分析相关的熵测量表明，这种气体偏差很小（在精确的意义上），并且使得两种分布的分形奇点重合并且是相同的。我们的结论是，这种常见的多重分形宇宙网络结构是由动力学决定的，是独立的初始条件。
2010-03-15 astro-ph physics.data-an
Astrophysical Fractals: Interstellar Medium and Galaxies
星际介质的结构是一个气体云的层次，看起来自相似超过6个数量级的规模和9的质量。这是宇宙中最广泛的分形之一。在更大的尺度上，星系系综在一定的尺度范围内看起来也是自相似的，但更有限的是，可能超过3-4个数量级的尺度。这两个分形似乎具有相似的豪斯多夫维数，在1.6和2之间。这些结构的各种解释进行了讨论，特别是形成理论的湍流和自引力的基础上。在后者中，分形系综被认为是在一个临界状态下，在二阶相变，当观察到大的密度波动，也服从标度律，并期待自相似的扩展范围。
1999-06-29 astro-ph
An inhomogeneous fractal cosmological model
我们提出了一个宇宙学模型，其中的度量允许一个不均匀的宇宙没有内在的对称性（Stephani模型），提供理想的功能来描述物质的分形分布。度量函数的约束，来自使用的扩展和红移关系，并允许缩放数计数，预期在分形集。讨论了这种宇宙学模型的主要特征。
2001-11-28 astro-ph gr-qc
A Dynamical Approach to a Self-similar Universe
我们写一个非相对论性拉格朗日层次宇宙。对运动方程进行数值求解，得到了不同初始条件下分形维数的演化规律。我们表明，我们的模型是均匀的最后一次散射的时间，但演变成一个自相似的宇宙具有显着恒定的分形维数。我们还表明，哈勃定律是隐含在这个模型，并作出估计的年龄宇宙。
1998-03-17 astro-ph gr-qc hep-ph
Is the Universe Homogeneous? (On Large Scales)
我批判性地讨论在教学和现象学的方式几个关键的测试挑战的主张Pietronero和合作者，没有证据从现有的星系目录，宇宙实际上是均匀的在一定的规模以上。在一系列的论文中，这些作者断言，观测结果与扩展到目前数据极限的物体分形分布一致。我表明，虽然星系确实聚集在一个小的和中等规模的无标度的方式，这种行为不会无限期地持续下去。虽然星系分布明显转向均匀性的特定波长与目前可获得的最大样本的大小非常接近，但有严重的暗示表明这种转换是真实的，并且其影响在统计估计的行为中被检测到。最近声称的一个持续的分形层次高达数百Mpc的规模似乎是abscribable使用不完整的样本或处理不当，否则高质量的数据集。然而，分形的观点，可以代表一个富有成效的方式来看待星系的集群特性，当适当地耦合到传统的引力不稳定性的情况。因此，在本文的最后一部分，我试图澄清，在一个非常简单的水平上，一些混乱的星系分布的实际标度特性。在这方面，我将讨论当人们在产生目前观测到的分布时，适当地考虑初始条件和非线性引力增长的影响时，这些如何能为宇宙的大尺度结构的演化提供线索。
1997-11-18 astro-ph
The fractal structure of the universe : a new field theory approach
当宇宙在大尺度上变得越来越均匀时，星系表的统计分析揭示了小尺度（λ< 100 h^{-1} Mpc）的分形结构，其分形维数D=1.5-2（Sylos Labini et al 1996）。我们用临界现象理论和有限尺寸标度理论研究了自引力系统的热力学，表明引力提供了产生这种分形结构的动力学机制。我们发展了一种场论方法来计算星系的分布，假设它们是在准等温平衡。只有一个有限的，（虽然很大），涉及的尺度范围，在短距离截止点以下，其他物理干预，和大距离截止点，其中热力学平衡不满足。星系系综可以被认为是在临界条件下，在任何尺度上都有大的密度波动。从理论的临界现象，我们推导出两个独立的临界指数nu和eta和预测的分形维数D = 1/nu为1.585或2，这取决于是否长期的行为是由伊辛或平均场固定点，分别。这两套价值观都与目前的观察相符。此外，我们还预言引力势的标度行为为r^{-（1 + eta）/2}。也就是说，平均场为r^{-0.5}，伊辛不动点为r^{-0.519}。该理论允许计算三个和更高密度的散射子，而无需任何假设或Anonymous。我们发现N点密度的标度为r_1^{（N-1）（D-3）}，当r_1 >> ri时，2 leq i leq N .在这个理论中没有自由参数。
1998-01-23 astro-ph gr-qc hep-ph
Scaling Laws in the Distribution of Galaxies
上个世纪的研究建立了我们的标准宇宙学模型。还有许多细节需要填补，但很少有人会严重怀疑基本前提。过去的调查显示，宇宙中星系的大规模分布远非随机的：它在很大的尺度范围内是高度结构化的。为了描述宇宙结构，我们需要建立数学上可量化的结构描述。确定标度律适用的地方以及这些标度律的性质是理解哪些物理机制负责星系团，超星系团和它们之间的空隙的组织的重要组成部分。找到这些标度定律在哪里被打破同样重要，因为这表明了向不同基础物理的过渡。在描述标度律时，我们可以通过与分形进行类比来帮助我们：分形是一种具有各种标度特性的数学结构。然而，我们必须小心，不要说宇宙在某些尺度范围内是一个分形：它只是在这些尺度上表现出一种特定的分形行为。我们利用分形标度行为的丰富性，只是作为一个重要的补充，通常电池的统计描述符。我们回顾了我们如何了解宇宙结构的历史，并提出了与发现和理解该结构可能具有的任何标度性质的问题相关的数据和方法。最终的目标是完全理解这种结构是如何出现的。我们快到了！
2004-06-03 astro-ph
Dynamical Critical Phenomena and Large Scale Structure of the Universe: the Power Spectrum for Density Fluctuations
众所周知，宇宙中在解耦后的结构形成可以用流体动力学方程来描述。这些在这里示出的是相当于一个推广的随机Kardar-Parisi-Zhang方程与时间依赖的粘度在时代的耗散。由于噪声和涨落引起的动力学临界标度，这些方程描述了在较小尺度上观察到的星系-星系关联函数和$also$的Harrison-Zel'dovich谱在退耦时的分形行为（具有尺度依赖的分形维数）。通过对存在（i）宇宙膨胀和（ii）非平衡时星系间两点关联函数的重整化群计算，我们可以从第一性原理解释观测到的功率谱形状的主要特征。
1996-07-04 astro-ph gr-qc
Fractal Structures and Scaling Laws in the Universe: Statistical Mechanics of the Self-Gravitating Gas
分形结构在宇宙中以两种截然不同的方式被观察到。首先，在形成冷星际介质的气体中，尺度从10^{-4} pc到100 pc。其次，星系分布已被观察到分形尺度高达数百Mpc。我们在这里给我们开发的统计力学（和场论）方法的一个简短的回顾。本文考虑在体积V内温度为T的非相对论性自引力气体的热平衡。这种系统的统计力学具有特殊的性质，并且，如所周知，其热力学极限并不以通常的形式存在。此外，通过微正则系综、正则系综和巨正则系综的处理，得到了不同的结果。本文首次给出了正则系综中自引力气体的状态方程。我们发现它具有形式p = [NT/ V] f（eta），其中p是压强，N是粒子数，η \equiv {G m^2 N \over V^{1/3} T}. N \to \infty和V \to \infty极限存在，保持η固定。我们使用蒙特卡罗模拟计算函数f（η），并对小eta进行分析。计算了系统的自由能、熵、化学势、比热、压缩系数和声速等热力学量。我们再现了著名的重力相变与牛仔裤的不稳定性。也就是说，对于η < eta_c and a condensed phase for eta >eta_c，气相。此外，我们得到了精确的行为的物理量附近的过渡。特别地，压力以p \sim（eta_c-eta）^B的形式消失，其中B \sim 0.2和eta_c \sim 1.6，并且能量波动以\sim（eta_c-et…
1998-07-05 astro-ph cond-mat gr-qc
Isocurvature perturbations in the Ekpyrotic universe
Ekpyrotic方案假设我们的可见宇宙是一个五维体中的边界膜，当一个沿着第五维运动的几乎超对称的五维膜与我们的可见膜碰撞时，热大爆炸发生。我们表明，等曲率扰动的产生是一个通用的预测Ekpyrotic宇宙。这是由于在动力学项之间的相互作用的膜模量参数化的位置的五个膜在散装和电子和体积模量。我们展示了如何通过在场空间中进行旋转来明确地分离绝热和isorcuvature模式。我们的研究结果表明，绝热和等曲率扰动可能是交叉相关的，曲率扰动可能完全由等曲率扰动播种。
2002-11-14 astro-ph hep-ph hep-th
Asymmetric Inflationary Reheating and the Nature of Mirror Universe
一个影子世界（或镜像宇宙）的存在，其物质和力与可见世界的物质和力相同，但仅通过引力与后者相互作用，这可能是由超弦理论以及最近的尝试所激发的，这些尝试是为了理解所有已知中微子数据相互一致所需的无菌中微子的性质。在这样的理论中，调和大爆炸核合成的约束的一个简单方法是假设镜像宇宙中暴胀后的再加热温度低于可见宇宙中的温度。我们已经构建了明确的模型，实现这一建议，并已表明，不对称的再加热可以涉及到两个部门的电弱对称性破缺标度的差异，这是需要在这个图片中的中微子难题的解决方案。镜像物质的宇宙学意义也进行了讨论。
1995-11-19 astro-ph hep-ph
