Simulace superpočítače ATERUI přetočily zpátky kosmické hodiny  
Kosmologická inflace je jednou z největších záhad soudobé kosmologie. Odehrála se velmi dávno a vesmír se od té doby velice změnil. Japonští astrofyzici nasadili na výzkum inflace nejvýkonnější astrofyzikální superpočítač světa ATERUI II. Simuloval 4 000 vesmírů a posloužil analýze původního rozložení hmoty ve vesmíru.
Schéma evoluce vesmíru. Kredit: Institute of Statistical Mathematics.
Schéma evoluce vesmíru. Kredit: Institute of Statistical Mathematics.

Výzkum prvních okamžiků vesmíru je z pochopitelných důvodů velmi komplikovaný. Bylo to velice dávno, před dlouhými miliardami let. Vesmír byl tehdy úplně jiný, takže naše výzkumu jsou založené jenom na značně nepřímých důkazech. Ve hře jsou ale ještě další zajímavé možnosti.

 

Masato Shirasaki. Kredit: JPL Science.
Masato Shirasaki. Kredit: JPL Science.

Masato Shirasaki z National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) a jeho tým využili masivní výpočetní sílu superpočítače ATERUI II k simulování tisíců vesmírů. Společně s novými pozorováními posunuli naše poznání ohledně stále velmi záhadné a nejasné epizody kosmologické inflace, která zřejmě nafoukla vesmír, když byl starý sotva okamžik. Inflace, pokud skutečně proběhla, by měla vytvořit fluktuace v rozložení hmoty vesmíru, které pak následně ovlivnily rozložení galaxií ve vesmíru.

 

Detailní zmapování rozložení galaxií by tím pádem mělo vyjasnit, které modely inflace jsou reálné a které nikoliv. Problém je v tom, že rozložení galaxií mohou ovlivňovat i jiné procesy, než kosmologická inflace. Především jde o gravitací poháněný „růst“ kup galaxií, který může zastřít původní fluktuace rozložení hmoty ve vesmíru.

 

Superpočítač ATERUI II. Kredit: NAOJ.
Superpočítač ATERUI II. Kredit: NAOJ.

Shirasaki a jeho kolegové to řešili přetočením kosmických hodin v superpočítačových simulacích. Současně v simulacích odstranili vliv gravitace velkých struktur ve vesmíru. Superpočítač ATERUI II, co pracuje pro NAOJ, je momentálně nejvýkonnějším superpočítačem světa, který se věnuje astrofyzikálním simulacím. Na tomto superpočítači stvořili 4000 vesmírů a simulovali jejich evoluci, včetně růstu struktur vlivem gravitace. Pak vyvinuli metodu, s jejíž pomocí otočili čas a zviditelnili původní fluktuace hmoty ve vesmíru, před působením gravitace rostoucích velkých struktur.

 

Jak říká Shirasaki, jejich metoda je velmi efektivní. Díky ní bude možné testovat modely s kosmologickou inflací, které budou založené na desetině objemu pozorování vesmíru, oproti dnešnímu stavu. Takže vlastně zkracuje potřebný pozorovací čas pro účely výzkumu kosmologické inflace, jako je například pozorování galaxií v projektu SuMIRE (Subaru Measurement of Images and Redshifts) na havajském teleskopu Subaru Telescope, který tam provozuje NAOJ.

 

Video: ATERUI II (ENG long ver.)

 

Literatura

NAOJ 16. 2. 2021.s

Physical Review D 103: 023506.

Datum: 21.02.2021
Tisk článku

Jirka a velký třesk - Hawkingovi Lucy a Stephen
 
 
cena původní: 359 Kč
cena: 287 Kč
Jirka a velký třesk
Hawkingovi Lucy a Stephen
Související články:

Na počátku byl Velký třesk a pak inflace. Ale jak to ověřit?     Autor: Stanislav Mihulka (29.09.2018)
Virtuální Stroj na vesmíry odhaluje tajemství vzniku galaxií     Autor: Stanislav Mihulka (11.08.2019)
TNG50 je nejvíce detailní simulací vesmíru v dosavadní historii     Autor: Stanislav Mihulka (01.12.2019)



Diskuze:

GUI

Jará Šustr,2021-02-22 13:53:05

Mohli by k tomu udělat nějaké přívětivé rozhraní, měl bych pár otázek.
Např. kdo zabil Kennedyho apod.

Odpovědět


Re: GUI

Václav Dvořák,2021-02-22 14:33:03

Na takovou otázku by to stejně nepomohlo. Chce to něco, na co se dá podívat teleskopem. A že záhad ve Vesmíru, které by nepochybně otřásly vědeckým statusem quo je stále dost...

Ale finišující LSST by už nějaké veřejné rozhraní měl mít a okamžikem spuštění tak vznikne skoro skutečný stroj času :)

Odpovědět


Re: Re: GUI

Jará Šustr,2021-02-22 14:59:06

Hmm, na wiki jsem zahlédl Google, myslím, že by stačilo ho připojit na internet a nějakou Google AI a odpověděl by na všechno. :D

Odpovědět


Re: Re: GUI

Jará Šustr,2021-02-22 15:03:20

Když si stáhne z toho dalekohledu data v čase(vzdálenosti) tak si sám může nastavit výchozí data pro ten model vesmíru, zajímavá smyčka. :o

Odpovědět

Kolik super počítačů

Dalimil Ryšavý,2021-02-22 12:02:54

bychom potřebovali, kdybychom uvažovali o možnosti už mnohokrát předložené. Že totiž ty vesmíry nemusí být jen a pouze trojrozměrné? Že se mohou dokonce prolínat a nemusely všechny vzniknout současně? Pochybuji, že před velkým třeskem tady byla jen jedna kulička, ta naše.

Odpovědět

Jan Min.,2021-02-22 08:44:25

Čo ak aj náš vesmír je súčasťou takejto simulácie a veci fungujú tak ako fungujú proste preto že tak boli nastavené vstupné parametre ? :)

Odpovědět


Re:

Karel Ralský,2021-02-22 11:24:07

Je ještě jedna možnost a to že vesmír je živý tím nemyslím boha ale jako nějakou rostlinu.Každá hmota se brání proti svému zániku že obrací šipku času zejména ta která si uvědomila sama sebe tedy inteligentní bytosti typu člověka nebo rostlin či zvířete.A při téměř nekonečném pádu energie do singularity mohly vzniknout tyto entity baryonová hmota třeba typu viz moje úvaha v prvním řádku rostliny až po člověka.Abych svoji laickou úvahu zase zjednodušil od semínka(vstupní parametr) až po vyšší bytosti.

Odpovědět


Re: Re:

Václav Dvořák,2021-02-22 14:39:24

Dobrá myšlenka. Dovedení silně antropického principu do důsledků, vývoj organizovanosti od nižších po vyšší formy - a čistě spekulativní otázka je, kde až to končí... stejně spekulativní jako snažit se tomu dát nějaký fyzikální rámec. Na to zatím nemáme.

Odpovědět


Re: Re:

Jaromil Jarecký,2021-02-23 11:28:11

JJ třeba jsme součástí nějaké buňky v konečníku (vzhledem k naší vládě :-) - to byl vtip) nějaké bytosti. Jsem optimista, takže spíše mozkové buňky :-)
Nikdo neříká jaké rozměry ve skutečnosti mají "naše vzdálenosti"....

Odpovědět

Jen simulace

Pavel K2,2021-02-21 19:22:17

Simulace superpočítačem nedokáže ani předpovědět počasí na jedné malé Zemi na 20 dní dopředu. Tak jak asi může odpovídat realitě simulace celého vesmíru na X miliard let. Technologická hodnota takové simulace je stejná, jako cucání z prstu.

Odpovědět


Re: Jen simulace

Martin Zeithaml,2021-02-22 11:46:31

Záleží na kvalitě vstupních dat, pro počasí je jich stále ještě málo a pro vesmír žádné, jen teorie a domněnky. Správné zadání celé simulace: 1)počítači udělej z ničeho vesmír. 2) pokud není shodný s realitou, vrať se k bodu 1)

Odpovědět

oné

Jan Mrkvicka,2021-02-21 19:05:14

Pozerajú na vesmír z pohľadu božských hodín, ktorých jedna sekunda sa rovná dnešnej jednej sekunde a kde nie je problém vidieť čo bolo pred, počas a po veľkom tresku, teda aj vtedy, keď neexistoval čas. Existoval len tento božský čas.

Odpovědět


Re: oné

Jan Mrkvicka,2021-02-22 18:18:44

Teda na veľký tresk veria len veriaci v božský čas.

Odpovědět

Tady jde jen o znaménko času,

Karel Ralský,2021-02-21 18:59:21

místo plus dáme mínus a vyjde nám to samé jenže obráceně tedy ne "velký třesk" ale velký pád.Jak už o něm píši více než 20 let. A přišel jsem na to dříve než byla objevena nová data o kosmologické konstantě(neustále se zrychluje což odporuje termodynamickému zákonu) ale také že kosmický šum(údajné okraje vesmíru) je mnohem blíže díky nejnovějším poznatkům než by tomu bylo při "velkém třesku" a další poznatky při "objevování" temné hmoty energie( podle mě je to projev setrvačnosti při pádu). Tedy když si představíme vesmír vidíme jen malou část možná tak "jeden vagón" lokomotivu která to podle mě celé táhne nebo podle "velkého třesku" zpočátku roztlačila nemůžeme ve velké frontě vidět(promiňte to velké zjednodušení ale jde mi o to aby to pochopili i "studovaní lidé") ale jsem jen pouhý honák od dobytka(jsem díky bývalému režimu nemohl naštěstí "studovat" a myslím si že i teto režim by mi to ze sociálních důvodů také neumožnil) ale domnívám se že má úvaha je správná protože poslední poznatky vědeckého výzkumu to potvrzují.

Odpovědět


Re: Tady jde jen o znaménko času,

František Dobrota,2021-02-24 09:32:37

Když vám to potvrzují poslední poznatky vědeckého výzkumu, tak to máte dobrý. Jinak napsat tolik blbostí v jediném odstavci, to muselo dát velké úsilí...

Odpovědět



Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace