“暗物质的最大问题可能只是数字错误”

宇宙学的最终目的是了解整个宇宙的诞生、成长和演化。 其中包括各粒子、反粒子、能量量子、它们是如何相互作用的，以及时空结构是如何与它们一起进化的。 基本上，如果在某个早期能够描述宇宙的初始条件(其构成、副本的分布方法、物理定律等)，那么将来就可以随时模拟其外观。

但实际上，这是一项非常困难的任务。 一点计算容易执行，同时很容易把我们的理论预测和可以关注的现象联系起来。 在其他情况下，建立这种连接是非常困难的。 这些联系为暗物质提供了最佳的注意测试，目前暗物质构成了可见光宇宙的27%。 但是，特别是一个测试是暗物质多次失败的测试。 最后，科学家们可能已经搞清楚了为什么，但整个问题可能只是一个数字错误。

考虑到现在的宇宙，当我们用各种长度的尺度检查宇宙时，我们很快就会知道宇宙有什么不同。 在单一恒星和行星的尺度上，宇宙非常空虚，只有固体物体在碰撞。 例如，行星地球的密度约为宇宙平均密度的10倍到30倍。 但是，随着尺度的增大，宇宙开始变得平滑多了。

单一星系，如银河，可能比宇宙平均密度高几千倍，但如果以大星系或星团(约10万光年至3000万光年)的尺度研究宇宙，最密集区域的密度只是典型区域的数倍。 在所有最大尺度上(十亿光年以上，出现了宇宙网的最大特征)，宇宙密度到处相同，精度约为0.01%。

如果我们根据一系列观测结果支持的最佳理论期望对宇宙进行建模，我们预测它将开始充满物质、反物质、辐射、中微子、暗物质和部分暗能量。 应该已经开始完全统一了。 其中高密度和低密度区域处于30，000分之一的水平。

在最初阶段，会发生多种交互作用。

由于引力的作用，浓度过高的区域成长，

粒子之间的相互作用和光子与粒子之间的相互作用会发散正常物质而不是暗物质(赋予动量)。

辐射自由流从规模足够小、密集的区域流出，形成冲洗过快的结构(规模太小)。

结果表明，到380万年前，宇宙出现了许多复杂的密度和温度波动模式，其中最大的波动发生在非常特定的尺度上:正常物质最大限度地塌陷，辐射有最小的机会自由流出。 在小的立场范围内，波动呈现周期性的山谷，其幅度如理论上预计的那样下降。

由于密度和温度的波动(即实际密度和平均密度的偏差)仍然很小(比平均密度本身小得多)，这很容易预测:可以分解。 请注意，这种波动模式应该出现在宇宙的大规模结构(显示星系间的关联性和逆关联性)和烙在宇宙微波背景上的温度缺陷上。

在物理宇宙学中，这些从理论角度最容易预测。 你可以非常容易地计算出均匀的宇宙。 这个宇宙在任何地方都有同样准确的密度(即使混合在正常物质、暗物质、中微子、射线、暗能量等中)。 这就是计算背景的方法，时空根据时空的变化而变化。

也可以在此背景中添加缺陷。 通过对任意点施加平均密度和其上叠加的微小伤痕(正或负)进行建模，可以提取非常准确的近似值。 只要与平均(背景)密度相比缺陷还很小，就可以很容易地计算出这些缺陷是如何演化的。 在这个近似有效的情况下，我们处于线性状态，同时这些计算可以不用数值模拟而人工进行。

在大宇宙尺度上，该近似值在初期比较有效，同时密度变动与平均整体宇宙密度相比依然很小。 这意味着用最大的宇宙尺度测量宇宙是暗物质和我们宇宙模型的非常强大和稳健的测试。 特别是在银河星团和更大的银河尺度上，暗物质的预测取得了惊人的成功，这并不奇怪。

但是，在小宇宙尺度上，特别是在个别星系的尺度和小银河尺度上，并不怎么好。 如果宇宙的密度波动变大，与背景密度相比，就无法手动计算。 相反，从线性状态转移到非线性状态时，需要进行数值模拟。