Фрактальная космология

---

Фрактальная космология — идеи и теории физической космологии, предполагающие бесконечность пространства Вселенной и распределение в нём астрономических объектов по принципу самоподобных структур (фракталов). Фрактальная космология отрицает пространственную однородность Вселенной на больших масштабах и предполагает наличие у неё фрактальной размерности (меньшей, чем 3) — числа, определяющего распределение массы. Именно масса, содержащаяся в шаре с центром в усреднённом астрономическом объекте должна подчиняться степенному закону по отношению к радиусу. В XXI веке идеи фрактальной космологии не пользуются существенной поддержкой академической науки, хотя применение теории фракталов к космологии остаётся предметом теоретических исследований.

Развитие фрактальной космологии являлось экстраполяцией предполагаемой некоторыми астрономами XIX века иерархии Вселенной (планеты → планетные/звёздные системы → «звёздные острова» → …), впоследствии ставшей научно признанным фактом. Впрочем, ещё в 1761 году, когда о существовании других галактик не было ничего известно, немецкий учёный Иоганн Ламберт опубликовал «Космологические письма о строении Вселенной», где предположил, что Вселенная устроена иерархично и в больших масштабах: каждая звезда с планетами образует систему первого уровня, далее эти звёзды объединяются в систему второго уровня и т. д. Физические рассмотрения также выяснили, что предположению о (в среднем) равномерном распределении звёзд во Вселенной противоречат два парадокса: фотометрический парадокс (Ольберса) и гравитационный парадокс.

В 1908 году Карл Шарлье на основе идеи Ламберта^[1] опубликовал теорию строения Вселенной, согласно которой Вселенная представляет собой бесконечную совокупность входящих друг в друга систем всё возрастающего порядка сложности. В этой теории, отдельные звёзды образуют галактику первого порядка, совокупность галактик первого порядка образует галактику второго порядка и т. д. до бесконечности. На основании такого представления о строении Вселенной, Шарлье пришёл к выводу, что в бесконечной Вселенной фотометрический и гравитационный парадоксы устраняются, если расстояния между равноправными системами достаточно велики по сравнению с их размерами. Пусть ${\displaystyle R_{k}}$ — средний радиус системы ${\displaystyle k}$-го уровня, а ${\displaystyle N_{k}}$ — среднее число элементов предыдущего уровня, составляющих систему ${\displaystyle k}$-го уровня. Тогда, как показал Шарлье, для устранения парадоксов достаточно предположить, что для всех уровней^[2]:

Если предположить одинаковую для всех уровней фрактальную размерность Вселенной, то она не должна превосходить 2.

---