Am văzut videoclipuri în timp în care se dezvoltă copaci sau se formează munți, chiar și pe suprafața Pământului răsărit pentru a arăta cum continentele s-au mutat în configurațiile lor actuale și se vor muta în viitor.
Continut Asemanator
- Ascultând Big Bang
- Un tur rapid prin natura universului nostru
Acum, putem vedea imagini în timp în care universul evoluează - 13 miliarde de ani de evoluție cosmică, toate într-un cub de 350 de milioane de ani-lumină pe o parte - retrasă de ecranul calculatoarelor noastre. Videoclipul de mai sus ne țese prin timp și spațiu în timp ce se încălzește gazul, stelele explodează, galaxiile se formează, găurile negre devorează și universul se extinde. Vedem vastele extinderi ale spațiului cartografiate ca materie întunecată, ca temperatura gazului, ca metale grele, ca lumină vizibilă - date care se suprapun și se suprapun prin 12 miliarde 3 pixeli D
„Până în prezent, nicio simulare nu a fost capabilă să reproducă universul atât la scară mare, cât și la scară simultană”, spune Mark Vogelsberger, din MIT / Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA). Vogelsberger, împreună cu cercetătorii din Germania, Marea Britanie și alte instituții din SUA, și-au prezentat simularea ieri în Nature .
Acest univers virtual, dar realist, a fost construit cu un program de calculator numit Illustris, care a folosit cod complex pentru a construi universul încă de la început, la aproximativ 12 milioane de ani după Big Bang.
Crearea unui program care se întinde pe miliarde de ani a necesitat în mod adecvat o investiție îndelungată pe scară umană - cercetătorii au petrecut cinci ani dezvoltând Illustris. În cadrul acestui lucru, calculele efective au durat trei luni de „timp de rulare” la supercomputere și au implicat un număr de 8.000 de unități centrale de procesare (procesoare, fiecare fiind „creierul” unui computer) care funcționează simultan. Pentru comparație, computerul mediu de lucru singur ar fi finalizat această sarcină în 2.000 de ani.
Când calculul s-a terminat în zilele noastre, Illustris a construit peste 41.000 de galaxii, împreună cu grupări de galaxii și goluri, că cercetătorii spun că surprind foarte bine esența universului propriu-zis. Zoom-ul descoperă o rezoluție atât de fină încât este capabil să arate chimicalele gazelor care se învârt în galaxii individuale.
Cum funcționează simularea? Un aspect minuscul se bazează pe un principiu fundamental al luminii, cea mai rapidă substanță din univers. Lumina călătorește cu o viteză cunoscută - 299.792.458 metri pe secundă - așa că atunci când folosim telescoape pentru a privi o galaxie la un miliard de ani lumină distanță, vedem trecutul - lumină care a fost emisă acum un miliard de ani. Astfel, astronomii mai îndepărtați se uită, tatăl înapoi în timp îl pot vedea.
Dar observațiile de la telescoape creează doar piese discrete ale evoluției universului și nu permit nimănui să vadă cum, de exemplu, o galaxie specifică se transformă în timp. Așadar, cercetătorii care au construit Illustris au trebuit să umple goluri uriașe în spațiu și timp, probând fundamentele modului în care materia normală, materia întunecată și energia întunecată - principalele „lucruri” ale universului - interacționează în spațiu. După cum vă așteptați, procesele fizice și chimice complexe influențează modul în care se formează structurile cosmice.
Gândirea actuală sugerează că evoluția caracteristicilor în spațiu „este un proces de autoreglare, în sensul că structurile care se formează, în special stele și găuri negre, afectează împrejurimile lor și evoluția ulterioară a următoarei generații de structuri, ” autorii scriu pe site-ul Illustris. „În Illustris, un set cuprinzător (chiar dacă nu este complet) de procese fizice, cum ar fi vânturile galactice conduse de formarea stelelor și injecția de energie termică cu gaura neagră, sunt modelate de-a lungul istoriei cosmice.” Aceste simulări sunt esențiale pentru crearea unui set realist de galaxii modelate.
Alte videoclipuri produse de autori arată felii specifice ale simulării - 13 miliarde de ani de temperaturi ale gazului în spațiu sau evoluția completă a unei anumite galaxii. "Illustris este ca o mașină a timpului", spune co-autorul Shy Genel de la CfA. "Putem merge înainte și înapoi în timp. Putem întrerupe simularea și zoomul într-o singură galaxie sau un grup de galaxii pentru a vedea ce se întâmplă cu adevărat. "
De asemenea, putem privi de minune, în timp ce zburăm prin filamente care amintesc de rețelele neuronale, la dimensiunea pură a spațiului și a timpului și a puterii umanității de a-l simula.
