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標題: 史上最大規模的宇宙演化研究 [打印本頁]

作者: jiunn36 時間: 2024-12-5 07:25 AM 標題: 史上最大規模的宇宙演化研究

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　　美國橡樹嶺國家實驗室的超級電腦(Frontier)實現了迄今為止最大規模的宇宙演化模擬。近期研究團隊使用9,000個運算節點﹐模擬了一個體積超過310億立方百萬秒差距的膨脹宇宙空間。這項名為(ExaSky)的計畫﹐主要是探索宇宙的演化過程﹐並揭示暗物質等宇宙未知現象的特性。
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　　研究團隊表示﹐宇宙主要由兩種物質構成﹕暗物質和常規物質。暗物質僅能透過重力進行交互作用﹐而常規物質則由原子組成。要完整理解宇宙演化﹐我們需要同時模擬重力作用及高溫氣體﹑恆星﹑黑洞及星系形成等所有物理過程﹐這類模擬被稱為「宇宙流體動力學模擬」。
　　當我們觀測數十億光年的遙遠天體時﹐實際上是在穿越時空回顧宇宙的過去。然而﹐宇宙的演化過程十分漫長﹐無法觀測到完整過程﹐因此電腦模擬成為探索宇宙演化的關鍵手段。透過電腦模擬﹐科學家能快速回溯或推展時間﹐精細分析宇宙的演化過程。然而﹐模擬廣度與複雜性極高的宇宙演化﹐需要極強的高速運算能力﹐而過去的模擬多數為了節省時間﹐僅能省略部分參數﹐難以全面再現宇宙化的動態過程。
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　　經過多年的技術改進﹐終於使計畫成為現實。研究團隊通過改良演算法及硬體﹐結合全球運算速度最快的超級電腦﹐不僅擴展了模擬範圍﹐還大幅提升模擬的物理真實性﹐完整呈現重子物質和多重動態的物理過程。研究團隊運用電腦模擬﹐在大小約為311,296立方百萬秒差距的空間中﹐展現了星系團誕生的壯觀景象。而此區域的體積僅佔整體計畫模擬體積的0.001%。未來﹐這項模擬或將揭示更多宇宙結構與演化的驚人細節。
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　　研究團隊表示﹐這次模擬不僅在規模上無與倫比﹐還加入了高度精確的物理真實性﹐包括重子物質及多種動態物理。這項計畫為研究宇宙的演化與結構提供了新的視角﹐也將為未來天文觀測帶來豐富的科學成果。

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