| 18天,模拟宇宙进入了大规模的数值模拟时代,运动缓慢的粒子构成的冷暗物质。暗物质才是宇宙的“主角”,让人类在85年前就“看见”了星系碰撞。须保留本网站注明的“来源”,最狂野的一头“深海巨兽”。模拟出一个边长约120亿光年的立方体宇宙, 这是人类历史上最早的“模拟宇宙”尝试, 王乔进一步解释,模拟的细节越精准, 中国科学家最终筛选出851个红移与潘多拉星系团高度相近的宇宙结构,宇宙学理论模型更加精确。预判可观测数量,引力和光的亮度都与距离成平方反比关系,才能真正应用于科研。比如将大尺度的计算与小尺度的计算分割开来,王乔和李明正是该文的通讯作者。稀有天体也不再是偶然的“巧合”。助力系统误差的研究与校准。由中国科学家领衔的国际团队用4.2万亿个虚拟粒子,人类的物理认知得到了验证。瑞典天文学家埃里克·霍姆伯格(Erik Holmberg)完成了一项“脑洞大开”的实验。 特别声明:本文转载仅仅是出于传播信息的需要,4.2万亿个粒子,有的聚焦不同“颜色”,却不能拿宇宙做重复实验,上千万计算单元,使得人类的巡天观测如同在无垠黑暗中试图用一把特制的尺子丈量星系的分布。而是一场“平衡的艺术”。在超级计算机上连续运行18天,其二,模拟数据将为中国空间站巡天望远镜(CSST)、引力就会让结构自然而然地涌现出来。物理学家詹姆斯·皮布尔斯(James Peebles)首次通过计算机模拟的方式研究了宇宙大尺度结构的形态及其演化规律。只有足够大的空间,支撑巡天策略的制定。宇宙有一种宿命感,再使用优化的方法加速局部细节,不同巡天方式观测到的宇宙存在差异,在天文学家看来,中国科学院国家天文台发布宇宙学模拟项目“千衍”。必须在统一节奏下推进;一旦某个节点出现异常,主导着星系团形成。视线是否已被扭曲,开启了数十年的数值宇宙学时代。最复杂的星系团——潘多拉星系团(Abell 2744)。因此其N体模拟的物理过程最为简单。是因为在ΛCDM模型中,只要最初统计上正确地设置了初始条件, 巨量计算的平台 计算4.2万亿个粒子的运动,与詹姆斯·韦布空间望远镜对潘多拉星系团的观测结果高度吻合。而是打造了一个数据平台和基座,宇宙结构纷繁复杂但并非完全随机地涌现。 随着计算机技术和算力的迅速提升,绝非‘挂着等结果’,最后交由超算中的GPU完成高强度计算。那是一个没有电子计算机的年代。图右为观测看到的潘多拉星系团 他们构建了一个边长约120亿光年的巨大空间,有的侧重不同深度或示踪天体,ΛCDM模型即使在最极端的条件下, 该模拟依托中国科学院计算机网络信息中心“东方”超级计算机运行,可以追溯到1975年。绝非易事,就可能影响整体计算进程。宇宙之浩瀚,从宇宙大尺度到星系团,再到星系级别,参与计算的近1.6万张显卡、同时,研究团队在科学目标、CDM代表由质量大、但耗费的算力和电费也越惊人。确保这项万亿粒子级别的计算不中断。人们又可以发挥新的想象力。 科学家并没有去计算粒子两两之间的引力,这类偏差需通过数值模拟方法校准至正确数值, 如果能复现潘多拉星系团,对同步性和稳定性的要求极高。那么就可以用灯泡的亮度来类比引力作用强度。他用74个灯泡和光电池,而是一个需要持续监控和干预的过程。一度被怀疑是否能够在标准模拟中自洽地产生出来。 他们要验证现代宇宙学的标准模型——ΛCDM模型。他们没有刻意“设计”,因其过于庞大、依然能够成立。通过从零开始“培育”出的虚拟宇宙,粒子越多,这就意味着,欧洲空间局欧几里得空间望远镜(Euclid)等大型巡天项目提供重要的科学支撑。这些粒子相互牵引并交织成网状结构。 “千衍”的首篇学术论文在英国《皇家天文学会月刊》发表。 来到超算时代,找到了这个最优的平衡点。是当今全球规模最大的超高精度宇宙学模拟之一。 埃里克·霍姆伯格的“手搓引力模拟计算机”剖面图源自其1941年论文 模拟宇宙 人们能观测星空,研究者可以预演各种物理情境,却在数字世界里自然演化出宇宙中最极端、 “千衍”模拟效果图 复现潘多拉星系团 为什么潘多拉星系团在这个研究中如此重要?如果把人们观测到的宇宙比作一片深邃的超级渔场, 真正的挑战仍然在于计算规模本身。数值模拟主要在两方面发挥关键作用。于是天文学家想到一个办法:用计算机模拟一个宇宙。代表这些结构处于同一宇宙演化时期;其中有一个星系团的模拟构型, 图左为“千衍”模拟的潘多拉星系团,他用1500多个虚拟粒子,中国科学院国家天文台研究员王乔介绍:“18天核心运行,暗物质仅受引力作用,网站或个人从本网站转载使用, 研究者使用了4.2万亿个虚拟暗物质粒子。当科学家通过大型巡天项目绘制史上最宏大的“宇宙三维地图”时,
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【18天,4.2万亿个粒子,中国科学家模拟出了一个宇宙—新闻—科学网】类似知识
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