用艺术的表现形式，从左往右以时间线的方式展示了宇宙在大尺度上的演化过程。            

巨型“海绵”里的“蛛丝”      

现在的宇宙看起来像是一块海绵。就像我们日常生活中能看到的任何海绵一样，宇宙看上去有空洞，有海绵的纤维，有纤维相互连接的结点，还有大片纤维组成的面。  

这种说法并不是我的肆意想象，而是宇宙学模拟的结果。在超级计算机中，我们可以组建一个小小的虚拟宇宙，根据宇宙学模型来设置物质成分和空间曲率，让这个宇宙从极早期演化到我们现在的时间。超级计算机会为我们呈现在漫长的时间中，宇宙的结构是怎么一步一步变化，其中的物质又是怎样分布的。  

大约138亿年前，宇宙发生了大爆炸，那也是空间和时间的起点。我们现在宇宙中的所有物质都来自那个时间。在大爆炸的时刻，宇宙从极端致密的一个点，急速扩展成一团接近均匀分布的暗物质和重子物质组成的云。  

物质分布并非绝对均匀，不均匀的物质因为引力的作用而向密度更高的地方汇聚，这种过程也被称为塌缩。我们的世界是三维的，在每个维度上，物质的不均匀程度都不相同。这导致了某个维度上塌缩相对更快，因此一团物质从三维分布先塌缩成接近二维的面，再塌缩成一维的线，再塌缩成一个点。  

宇宙在大尺度上是不断膨胀的，但是在引力较强的系统中，物质会越来越靠近。在漫长的演化过程中，经过大约130亿年的时间，现在的宇宙相对于早期看起来更不均匀，我们的宇宙逐渐变成一种像是海绵的结构。中间有大块的空洞中没有多少物质，也有稍小的区域会聚了数千个星系，我们称之为星系团。    

如果宇宙真的是以这种方式演化的，那么星系之间和星系团之间应当还残留着纤维状分布的气体，就像是蜘蛛网中纤细的蛛丝一样。由于不同的宇宙学模型中纤维的粗细程度、气体比例会不同，这些宇宙的纤维或许能够用于限制我们的宇宙学模型。

图1：图中为流体力学模拟（Magneticum）中的一小块宇宙，边长为6500万光年。图中蓝色代表气体密度，颜色越亮代表气体密度越高，明亮的点是星系或者许多星系组成的星系团。（T.H. Reiprich等人）