由明斯特大学制作
13年来宇宙演化的表现
770亿年
最左边描绘了我们现在可以探索的最早时刻，当时一段时间的“膨胀”在宇宙中产生了指数增长
(在此图中，尺寸由网格的垂直范围表示
)在接下来的几十亿年里，宇宙的膨胀逐渐减缓
最近，扩张又开始加速了
荣誉:美国宇航局戈达德太空飞行中心 在宇宙学计算中，几乎总是假设宇宙中存在均匀的物质分布
这是因为如果把每一颗恒星的位置都包括在内，计算将会非常复杂
在现实中，宇宙并不是统一的:在一些地方有恒星和行星，在另一些地方只有一个虚空
物理学家迈克尔·特·弗鲁特和教授
来自理论物理研究所和明斯特大学软纳米科学中心(SoN)的拉斐尔·维特科夫斯基与物理学家博士
来自法兰克福高等研究院(FIAS)的萨宾·霍森菲尔德为这个问题开发了一个新的模型
他们的出发点是Mori-Zwanzig形式主义，一种描述由大量粒子和少量被测对象组成的系统的方法
这项研究的结果现已发表在《物理评论快报》杂志上
背景:爱因斯坦发展的广义相对论是现代物理学中最成功的理论之一
最近五次诺贝尔物理学奖中有两次与它有关:2017年是因为测量引力波，2020年是因为发现了银河系中心的黑洞
该理论最重要的应用之一是描述宇宙自大爆炸以来的宇宙膨胀
这种膨胀的速度由宇宙中的能量决定
除了可见物质之外，在这里起作用的首先是暗物质和暗能量——至少根据目前宇宙学中使用的Lambda-CDM模型
Sabine Hossenfelder说:“严格来说，在广义相对论方程中包含宇宙能量密度的平均值在数学上是错误的。”
现在的问题是这个错误有多“糟糕”
一些专家认为这无关紧要，另一些专家则认为这是对暗能量之谜的解答，其物理性质仍然未知
宇宙中质量的不均匀分布可能会影响宇宙膨胀的速度
拉斐尔·威特科夫斯基说:“从生物物理学到粒子物理学，Mori-Zwanzig形式主义已经成功地应用于许多研究领域，因此它也为这个天体物理学问题提供了一种有希望的方法。”
“研究小组将这种形式主义进行了推广，以便将其应用于广义相对论，并在这样做的同时，考虑到宇宙中物质的不均匀分布，推导出了宇宙膨胀的模型
该模型具体预测了这些所谓的不均匀性对宇宙膨胀速度的影响
这一预测与Lambda-CDM模型给出的预测略有偏差，因此提供了一个实验测试新模型的机会
“目前，天文数据还不够精确，无法测量这种偏差，”迈克尔·特·弗鲁格说，“但取得的巨大进步——例如，在测量引力波方面——让我们有理由希望这种情况会改变。”
另外，Mori-Zwanzig形式主义的新变体也可以应用于其他天体物理学问题——因此这项工作不仅与宇宙学相关
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