宇宙学与天体物理学
宇宙结构与星系形成
增大增长因子 D，观察小密度涨落被引力放大为宇宙网的团块、纤维与空洞；比较初始与最终的点分布，认识 Jeans 不稳定性 。
器材
- 表示宇宙学体积中物质区域的点群
- “增长因子 D”滑块（1–10）
- “视角”滑块与 3D 旋转
- 结构形成演化的“暂停”按钮
实验步骤
观察近乎均匀的初始状态
把“增长因子 D”设为 1：点近乎均匀分布并带小涨落——模拟密度反差 的早期宇宙。记下“均匀随机”的外观以供后面对比。
增大 D，观察团块与纤维形成
逐渐增大 D：略微过密的区域吸引邻近点——引力不稳定的“富者愈富”——形成由纤维连接的团块，其间夹着空洞。这就是线性阶段 的模拟版本。
旋转宇宙网并与巡天比较
改变“视角”并拖动旋转：验证网在各方向上统计相似——宇宙在大尺度上各向同性。与真实星系分布图（2dF/SDSS 巡天）比较，并说明冷暗物质提供引力势阱供气体落入的作用。
模拟
实验历史
1902 年，詹姆斯·金斯证明自引力介质对长于金斯波长的扰动不稳定——这是所有宇宙结构的理论种子。叶夫根尼·栗弗席兹在膨胀宇宙中发展了线性扰动理论（1946），1970–80 年代詹姆斯·皮布尔斯等人规范了星系分布的功率谱加关联函数框架。
CfA 巡天（1986）、2dF 与 SDSS 揭示出与模拟一致的“宇宙网”——团块、纤维、空洞。最后一块拼图是原初种子：COBE-DMR 于 1992 年测得的 CMB 各向异性 δT/T ~ 10⁻⁵（乔治·斯穆特、约翰·马瑟，2006 年诺贝尔奖）给出了被引力放大为今日结构的初始涨落幅度。