还记得我们的宇宙是一个模拟的哲学论点吗?一组天体物理学家说他们创造了迄今为止最大的模拟宇宙.但你在其中找不到任何虚拟的生命,甚至找不到行星或恒星。

这个模拟距离地球96亿光年,所以它最小的结构仍然是巨大的(小星系的大小)。2.1模型的亿粒子模拟了将宇宙粘合在一起的暗物质。

该模拟项目名为Uchuu,在日语中是“外太空”的意思,覆盖了约138亿年的时间,将帮助科学家研究自宇宙大爆炸以来暗物质是如何推动宇宙进化的。

暗物质是神秘的——我们还没有确定它的粒子——但它也是已知的最强大的自然现象之一。科学家们认为它构成了占宇宙的27%.普通物质——恒星、行星、你、我——只占不到5%。由暗物质组成的宇宙晕抵抗着将宇宙拉开的暗能量,它们驱动着从最小的星系到最大的星系团的大规模结构的演化。

当然,所有这些改变都需要大量的时间。它的速度如此之慢,以至于对我们来说,宇宙就像一张静止的照片。所以科学家们进行了模拟。但是制作一个几乎整个宇宙的3D视频需要计算机的能力。很多。Uchuu霸占了天文学上最大的超级计算机ATERUI II的全部40200个处理器,在一年的时间里,每个月都能连续运行48小时。结果是华丽和有用的。“Uchuu就像一台时间机器,”国际航空航天协会csic的博士生朱莉娅·f·埃雷扎(Julia F. Ereza)说。

“我们可以前进,后退,也可以在时间里停止。我们可以“放大”单个星系,也可以“缩小”整个星团。我们可以看到宇宙从最初到现在每时每刻、每时每刻都在发生着什么……”

也许最酷的部分是,该团队将整个程序压缩到一个相对易于管理的100tb大小,并让任何人都可以使用它。显然,我们大多数人不会有这样的存储空间,但许多研究人员可能会。

这不是第一次,也不会是最后一次令人难以置信的大型模拟。

相反,Uchuu是这个不断发展的家族的最新成员追溯到1970年当时普林斯顿大学的吉姆·皮布尔斯用当时最先进的计算机模拟了300个“星系”粒子。

虽然早期的模拟有时,由于无法遵循合理的进化路径,导致变异星系或流氓黑洞的产生。随着计算能力的提高和代码的改进,它们已经变得足够好,足以支持严肃的科学研究。有些会变大。还有一些细节。越来越多地,一方不必排除另一方。

似乎每隔几年,天文学家就会有新的突破。2005年,最大的模拟宇宙是100亿个粒子;到2011年,这个数字是3740亿。最近,Illustris TNG项目已经公布了令人印象深刻的详细(但仍然是巨大的)模拟。

科学家们希望,通过建立宇宙的早期条件和物理定律,然后进行模拟,他们将重现我们所看到的物理宇宙的基本特征。这进一步增加了宇宙学理论的分量,也有助于解释甚至预测当前和未来的观测结果。

天文学家们期望Uchiu能帮助他们解释夏威夷斯巴鲁望远镜和太空望远镜对银河系的观测欧洲航天局的欧几里得太空望远镜预计将于2022年发射。有了模拟,科学家们将会完善这一切是如何形成的,以及它的发展方向。

(了解更多关于团队的工作文章出版于本月《皇家天文学会月刊》.)

图片来源:在Uchuu模拟中形成的最大星系团的暗物质晕快照。难以西山贵子

杰森是Singularity Hub的执行编辑。188金宝搏app1.1.94在转向科学和技术之前,他做了一些关于金融和经济的研究,并写了一些文章。他对几乎所有的事情都很好奇,遗憾的是他只知道其中的一小部分。