全释硬科技丨全球最大规模 科学家创造120亿光年模拟宇宙
可倒回百亿年前看宇宙诞生,也能预测未来宇宙的演化方向,科学家创建全球最大规模和最高精度的数字模拟宇宙。全释硬科技,揭秘宇宙模拟项目——“千衍”。
想象有一台超级计算机,只要输入初始条件,就能推算出宇宙的过去和未来。这是刘慈欣科幻小说里面的情节,现在是已经走进现实。今天,国家天文台科研团队就发布了全球最大规模的宇宙模拟项目——千衍,科学家是在超级计算机里面创造出了一个尺度为120亿光年,由4.2万亿个暗物质质点组成的数字模拟宇宙,刷新了全球数字宇宙体量和精度的极限。

如何在计算机里创造一个宇宙?第一步就要闯过一个数学难关——N体问题,它可以看作是三体问题的超级加强版。小说《三体》提到三颗恒星在引力作用下互相拉扯,运动复杂到没有固定公式能直接算出结果。现实也确实如此。但科学家们另辟蹊径:不靠公式硬算,而是让超级计算机像“剥洋葱”一样,一小步一小步推算,每一步都精准衔接,慢慢逼近天体运动的真实轨迹,这种神奇的方法,就叫数值模拟。而千衍,就是靠这套方法,凭借着“超强大脑”,既能倒回百亿年前看宇宙诞生,也能预测未来宇宙的演化方向。

我国科学家是在自主可控的国产超算上搭建起了一座120亿光年尺度的“宇宙沙箱”,又将4.2万亿个暗物质质点像“种子”一样撒进去,在系统设定的引力作用下,模拟宇宙开始慢慢演化,在计算机里开辟鸿蒙,虚拟宇宙就慢慢“活”了起来:从一片混沌,逐步演化出星系、星系团,最终形成和我们真实宇宙高度相似的模样,回溯了宇宙过往百亿年的演化过程。
模拟宇宙到底有什么用呢?它是真实宇宙的一面“镜子”,借助千衍,我们就可以用我们理解的物理法则创造宇宙,对比虚拟世界与真实世界,检验我们对宇宙的理解是否正确。

从浑天仪演示星轨,到观星台丈量天地;再到今天,我们用千衍将浩瀚宇宙“装”进小小芯片。中国人对宇宙的追问,从未停止。
(总台央视记者 帅俊全 褚尔嘉 吴昊 胡启晨)
(央视新闻客户端)
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