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在早期宇宙中，物质基本上是均匀分布的，但有一些轻微的不均匀性，这可能是早期宇宙膨胀的结果。宇宙暴胀之初，由于量子力学的测不准原理，物质的密度在微小的尺度上波动。在膨胀的过程中，空间被拉伸到非常大的尺度，这些小尺度的波动就变成了大尺度的结构性波动。虽然这些不均匀性很小，但重力使这些小不均匀性逐渐放大：密度越高的地方，重力越强，会吸引周围的物质，从而进一步增强其密度。

利用万有引力理论，我们还可以预测密度不均匀性将如何演变。现代科学家经常采用“数值模拟”的方法进行研究：首先按照一定的假设，随机产生宇宙中某一时刻的物质分布，然后根据万有引力定律计算出这些物质是如何运动的。这里的图显示的是数值模拟结构的形成过程：最左边的方框中，显示的是更早期的宇宙，物质基本上是均匀分布的，只有轻微的不均匀。中间的方框是经过一段时间演化后的情况，进一步演化最终导致右边方框的情况。物质在演化过程中，起初倾向于向一个或两个方向凝聚，形成一些纤维状结构，然后沿着纤维向中心交点凝聚，形成块状的高密度区域。因为宇宙中暗物质的数量大约是普通物质的五倍，这些引力凝聚的质量可以被称为暗物质晕。晕中的暗物质因其运动速度，在一定时间内无法进一步收缩，从而形成稳定的自引力系统；其中的普通物质可以被辐射光子冷却，进一步收缩形成星系。

宇宙物质密度变化的数值模拟

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