Pendant des années, les scientifiques ont tenté de décrire l'apparence de l'univers, tout d'abord compté sur l'imagination, le raisonnement, le développement des supercalculateurs, les scientifiques ont appris grâce à un modèle informatique de l'univers ressemble presque.

Ainsi, l'univers tel qu'il est réellement que les scientifiques ont décrit?

Les scientifiques étuvage « faux » univers

Cela peut ne pas être le cas.

Simulation de l'univers, nous pouvons le mettre cuire un gâteau énorme et délicieux comparé. Si nous voulons faire un gâteau, notre première pensée serait des ufs crus, la farine, manquant ces deux choses, le gâteau est certainement pas fait. Toutefois, si moins de sucre, gousse de vanille, huile de salade et d'autres matériaux, alors comment faire le goût du gâteau, on peut imaginer. En outre, jusqu'à présent, la majeure partie de l'évolution cosmique des galaxies et modèle de simulation de l'univers tout comme avec les ufs et la farine pour faire le gâteau, les matériaux concernés ne comprennent que les deux plus importantes - la matière noire et de la gravité.

La raison pour laquelle ne concerne que deux composantes, parce que les scientifiques sont un peu « paresseux ». Les calculs impliquant noir est question « simple », car en plus de gravité, il est insensible à tout le reste. Et environ cinq fois plus de matière noire que la matière ordinaire, ce qui signifie que l'influence de la matière noire de l'univers devrait être beaucoup plus grande que la matière ordinaire. Plus important encore, la puissance de calcul limitée des supercalculateurs maintenant, les scientifiques ne peuvent « paresseux », contenant uniquement les modèles pour simuler la gravité de la matière noire et de l'univers, et aussi de supposer que tout est le développement « normal ». Donc, on peut dire, sur la base de ces modèles, les scientifiques étuvage ne version « simple » du gâteau de l'univers.

Cependant, les scientifiques sont « paresseux » ne semble pas gâcher les choses, parce que les résultats de ces modèles de simulation de l'univers semble coïncider avec la réalité. Tels que « magnifique » de la NASA (du Bolchoï, le nom vient du russe, ce qui signifie énorme, grande) simulation, qui est l'une de la structure à grande échelle de la simulation analogique de l'univers de l'évolution de l'univers des plus précis. Bien que ce modèle ne concerne que deux ingrédients, mais simulé avec succès l'échelle complexe et énorme de la toile cosmique (web cosmique de la structure de réseau à grande échelle se compose des amas de galaxies). En outre, l'abondance des résultats entre le modèle galaxies, la taille et la distance du match réel est observé.

Compte tenu de la simulation de l'univers, ce qui implique que la matière noire et de la gravité devrait poser aucun problème. Cependant, lorsque nous sommes en mesure de vérifier l'échelle analogique des galaxies plus petites, ils ont commencé à mal. Par exemple, ces grandes galaxies autour de la simulation de l'univers de prédire un grand nombre de galaxies naines, mais sont rarement observés les résultats réels, ce problème est appelé « manquant galaxie naine ». Cela signifie que l'univers ne contient que simulé la matière sombre et la gravité ne nous permet de voir le visage de l'univers en général, ne peut pas nous laisser voir les détails de l'univers. Et si vous ne pouvez pas ressembler à en savoir plus sur l'univers, nous ne serons pas en mesure de comprendre avec précision l'évolution de l'univers, nous ne pouvons pas répondre avec précision une variété de raisons pour le phénomène de l'univers.

Pourquoi ne peuvent pas ces modèles cosmologiques dépeignant l'univers regard détaillé comme elle?

Modifier « Tableau de recettes » Comment dur?

La raison est simple, pas un membre de la matière ordinaire. Comme tout fait avec des oeufs et des gâteaux de farine, que sa forme sans son goût même. Pour simuler l'univers réel, la matière ordinaire est essentielle, car la matière ordinaire aura une incidence sur la nature de la galaxie, et même affecter la distribution de la matière noire des galaxies environnantes.

Mais l'ajout du modèle de la matière ordinaire de l'univers n'est pas aussi simple que de faire un gâteau. Les scientifiques ont aussi très impuissant, parce que le rôle de la matière ordinaire se produira avec beaucoup d'autres forces, comme l'électricité, le magnétisme, donc si l'ajout de la matière ordinaire dans le modèle, il est nécessaire de résoudre de nombreux problèmes pour terminer la simulation. Tout au long de la simulation deviennent complexes, le calcul du temps sera considérablement augmenté, ce qui pour les simulations informatiques fait des exigences élevées. Et pendant longtemps, les simulations informatiques utilisées comme un plus « humble » et « chambre de cuisson » pour cuire au four « gâteau cosmique » division gâteau qui ne peut pas faire ses preuves, pour produire « gâteau cosmique. » Satisfaisant

Maintenant, avec la puissance de calcul de super-ordinateur et les algorithmes deviennent plus puissants, les scientifiques ont commencé à essayer de se joindre à la matière ordinaire dans le modèle de l'univers, en essayant de montrer l'apparence réelle de l'univers comme pour nous.

attention Simulation locale aux détails

Afin de compenser le manque de simulation à grande échelle de l'univers, les scientifiques ont mis au point un modèle de simulation partielle de l'univers. Par rapport à la simulation à grande échelle de l'univers, la principale simulation analogique locale d'une galaxie et ses circonstances, la petite région de l'espace couvert, avec l'aide d'un super-ordinateur, les scientifiques peuvent observer une plus haute résolution à des processus plus physiques. Et quelques-unes des données impliquées sont des scientifiques de données d'observation réaliste, il réduit également l'opération de pression de l'ordinateur.

2013, dirigé par l'Institut Leibniz allemand de physique des corps célestes « simulation de l'univers local restreint » (abréviation anglo-saxonne Les CLUES) projet a commencé. CLUES accent est un groupe local de galaxies - une période de 10 millions d'années-lumière de l'amas de galaxies, qui comprend notre Voie lactée, la galaxie d'Andromède voisine, la galaxie Triangulum, et des dizaines de galaxies plus petites. Il utilise la voie lactée des dizaines autour de nous de millions d'années-lumière dans les galaxies de l'information position et de vitesse, la Voie Lactée et la simulation de l'environnement environnant. Et en 2015, les scientifiques ont également lancé une simulation par ordinateur appelé « retour réel du monde » (abréviation anglo-saxonne FIRE) est. La simulation utilise une approche « bottom-up » à la construction, ce qui est de simuler l'évolution des étoiles sur une petite échelle, puis intégré l'évolution à grande échelle des galaxies milliards d'étoiles pour ces grandes galaxies prédire composées d'étoiles changer.

Les résultats montrent que la simulation partielle permet de comprendre vraiment le visage local de l'univers, par exemple, ces affichage analogique de l'univers local des galaxies naines autour du grand nombre d'observations sont cohérentes, alors que le nombre de simulations informatiques précédentes dans les galaxies naines que celle observée beaucoup plus, ce problème est le « manque de galaxie naine » mentionné précédemment. En simulation, les scientifiques ont également trouvé une réponse possible à cette question: le web cosmique des grandes galaxies ou de détruire le matériau capable de former des galaxies naines, conduisant ainsi à la formation des planètes naines à être moins que prévu.

Grande, simulation complexe

Cependant, si grande simulation de l'univers ou la simulation partielle de l'univers, aucun d'eux ne peut être un analogue distinct pour reproduire les caractéristiques structurelles de l'univers à grande échelle et à petite échelle. Ainsi, les scientifiques ont fait un certain nombre de simulation à grande échelle contient la matière ordinaire. Avec le super-ordinateur, ces simulations non seulement résoudre le modèle à grande échelle de l'univers question « rude », mais aussi pour compenser la simulation à petite échelle locale des lacunes de l'univers.

Par exemple, en 2014, les États-Unis et les scientifiques du Royaume-Uni en cours d'exécution « révéler » (Illustris, ce nom est dérivé du latin) simulation par ordinateur, il est connu comme « de loin la plus simulation authentique de l'évolution de l'univers. » Le diamètre de l'échelle spatiale simulée a atteint 350 millions d'années-lumière de 13 milliards d'années de temps et d'espace dans une simulation de modèle 3D de l'univers. A partir des résultats du point de vue de la simulation, cette simulation plus que jamais la récolte de simulation. De grande échelle, il a simulé le cas de l'état de l'univers, la structure de toile cosmique de l'univers après le Big Bang. La petite échelle, il simule le processus de la première forme d'étoiles et des galaxies, mais nous dit aussi que l'univers peut être la première génération de galaxies sont composées principalement de gaz pur. À moins de 350 représenté essentiellement millions d'années-lumière simulées 130 millions d'années ont changé d'étoile à la structure à grande échelle.

Et pour aider à mener une telle simulation de super-ordinateur complexe à grande échelle est le héros, pour « révéler » expérience simulée est le supercalculateur Curie de la France et l'Allemagne supercalculateur SuperMUC. Pour terminer la simulation, nous avons utilisé le CPU 8192, l'exécution d'un total de 19 millions d'heures. Si une telle simulation par ordinateur ordinaire, prendra environ 2 ans pour terminer l'opération.

Cela ne veut pas dire que l'on peut ainsi « voir » le vrai visage de l'univers? La réponse est non. Principalement présent modèles informatiques de l'univers ne peut pas simuler une plus petite échelle, comme une étoile ou, le cas de cette échelle du système solaire, de sorte que même comme « révéler » cette simulation informatique, doivent utiliser beaucoup d'approximations, ce qui signifie qu'il nous ne pouvons pas montrer un univers complet pour nous. Et pour décrire complètement l'univers, mais aussi besoin d'ajouter des éléments plus nouveaux, tels que les champs magnétiques, les rayons cosmiques, la poussière et d'autres substances, ce qui oblige les scientifiques à développer des supercalculateurs plus avancés.

Bien sûr, le développement des supercalculateurs les plus avancés ne sera pas facile, mais il vaut la peine de résoudre les scientifiques, après tout, le super-ordinateur est désormais le seul « laboratoire » Nous avons étudié l'évolution de l'univers. Nous attendons avec impatience l'avenir dans un supercalculateur d'aide plus avancée, les scientifiques peuvent nous dire comment construire les conditions initiales de la vie, la formation des galaxies, et quel est le vrai visage de l'univers.

Cet article de la science et de la technologie < Science Mystère >  2017 neuvième numéro de l'article du magazine accueille votre intérêt pour un grand nombre de la science et de la technologie publique: hdkj1997