Kami telah melihat video masa berlalu pokok-pokok yang tumbuh atau gunung yang terbentuk, walaupun permukaan bumi semakin meningkat untuk menunjukkan bagaimana benua dipindahkan ke konfigurasi masa kini dan akan bergerak di masa depan.
Kandungan Terkait
- Mendengarkan Big Bang
- Jelajah Cepat Melalui Alam Semesta kita
Kini, kita dapat melihat imejan masa lapang dari alam semesta yang berkembang-13 bilion tahun evolusi kosmik, semuanya dalam kiub 350 juta tahun cahaya pada satu sisi menyusut ke skrin komputer kita. Video di atas menyerap kita melalui masa dan ruang sebagai gas panas, bintang meletup, bentuk galaksi, memakan lubang hitam dan alam semesta mengembang. Kami melihat ruang luas ruang yang dipetakan sebagai bahan gelap, sebagai suhu gas, sebagai logam berat, seperti data cahaya yang dapat ditindih dan mengatasi 12 bilion piksel 3-D.
"Sehingga kini, tiada simulasi tunggal dapat menghasilkan semula alam semesta pada skala besar dan kecil pada masa yang sama, " kata Mark Vogelsberger dari Pusat MIT / Harvard-Smithsonian untuk Astrophysics (CfA). Vogelsberger, bersama penyelidik di Jerman, UK, dan institusi lain di AS, melancarkan simulasi mereka semalam di Alam .
Alam semesta maya tetapi realistik ini dibina dengan program komputer yang dipanggil Illustris, yang menggunakan kod kompleks untuk membina alam semesta sejak kecil, kira-kira 12 juta tahun selepas Big Bang.
Mewujudkan satu program yang merangkumi miliaran tahun dengan tepat memerlukan pelaburan jangka panjang pada skala manusia-penyelidik menghabiskan lima tahun mengembangkan Illustris. Di dalamnya, pengiraan sebenar mengambil masa tiga bulan "jangka masa" pada superkomputer dan melibatkan 8, 000 unit pemprosesan pusat (CPU, masing-masing menjadi "otak" komputer) yang bekerja secara serentak. Sebagai perbandingan, komputer meja rata-rata yang bekerja sendiri akan menyelesaikan tugas ini dalam 2, 000 tahun.
Apabila pengiraan selesai pada hari ini, Illustris telah membina lebih daripada 41, 000 galaksi, bersama-sama dengan kelompok galaksi dan lompang-lompang galaksi, bahawa penyelidik mengatakan menangkap intipati alam semesta sebenar dengan sangat baik. Zoom dalam mendedahkan resolusi sangat baik bahawa ia mampu menunjukkan kimia gas berputar dalam galaksi individu.
Bagaimanakah simulasi berfungsi? Aspek kecil adalah berdasarkan prinsip asas cahaya, bahan terpantas di alam semesta. Cahaya bergerak pada kelajuan yang diketahui-299, 792, 458 meter sesaat-jadi apabila kita menggunakan teleskop untuk melihat galaksi satu bilion tahun cahaya jauh, kita melihat cahaya masa lalu yang dipancarkan satu bilion tahun yang lalu. Oleh itu, lebih jauh ahli astronomi melihat, bapa kembali pada masa yang mereka dapat lihat.
Tetapi pemerhatian dari teleskop hanya mencipta kepingan-kepingan diskrit evolusi alam semesta dan tidak membenarkan sesiapa melihat bagaimana, katakan, morphs galaksi tertentu melalui masa. Oleh itu penyelidik yang membina Illustris terpaksa mengisi jurang yang besar dalam ruang dan waktu dengan meneliti asas-asas bagaimana perkara biasa, perkara gelap dan tenaga gelap-utama "benda" alam semesta berinteraksi dalam ruang. Seperti yang anda jangkakan, proses fizikal dan kimia kompleks mempengaruhi bentuk struktur kosmik.
Pemikiran semasa menunjukkan bahawa evolusi ciri-ciri dalam ruang "adalah proses kendali diri, dalam arti bahawa struktur yang membentuk, khususnya bintang dan lubang hitam, mempengaruhi persekitaran mereka dan evolusi seterusnya struktur generasi berikutnya, " penulis menulis di laman web Illustris. "Dalam Illustris, satu set proses fizikal yang komprehensif (walaupun tidak lengkap) seperti angin galaksi yang dibina oleh bintang, dan suntikan tenaga haba lubang hitam, dimodelkan sepanjang sejarah kosmik." Simulasi sedemikian adalah kunci untuk mewujudkan satu set realistik galaksi model.
Video lain yang dihasilkan oleh penulis menunjukkan kepingan tertentu simulasi-13 bilion tahun suhu gas di angkasa, atau evolusi lengkap galaksi tertentu. "Illustris adalah seperti mesin masa, " kata pengarang bersama Shy Genel dari CfA. "Kami boleh bergerak ke depan dan ke belakang dalam masa yang singkat. Kami boleh menjeda simulasi dan mengezum ke dalam galaksi atau kelompok galaksi tunggal untuk melihat apa yang berlaku. "
Dan kita juga dapat melihat keajaiban, ketika kita terbang melalui filamen yang mengingatkan rangkaian saraf, pada saiz ruang dan waktu yang semata-mata dan kuasa kemanusiaan untuk mensimulasikannya.
