一組天文學(xué)家利用計算機模擬創(chuàng)造了4000多個宇宙。
創(chuàng)造一個 “宇宙 “既昂貴又困難，而且即使你設(shè)法扮演上帝，你也必須等待數(shù)十億年才能得到實驗的結(jié)果。
宇宙學(xué)家的解決方案是使用強大的計算機來創(chuàng)建模擬，讓我們看到如果你嘗試改變一個宇宙的質(zhì)量會發(fā)生什么。麻煩的是，你很難弄清楚你可以模擬宇宙的哪些部分。創(chuàng)建一個可以與今天的望遠鏡收集到的圖像和數(shù)據(jù)進行比較的現(xiàn)實視圖，需要跟蹤在很大范圍內(nèi)發(fā)生的過程，從影響宇宙膨脹的力量到恒星形成云中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。
這部分可以通過巧妙的編程來完成，但也需要使用一臺超級計算機–在CAMELS（利用機器學(xué)習(xí)模擬的宇宙學(xué)和天體物理學(xué)）項目中，在圣地亞哥有一臺被稱為 “Popeye-Simons “的大型超級計算機。通過它，CAMELS的研究人員已經(jīng)創(chuàng)建了4233個宇宙模擬。
對于一些模擬，只遵循物質(zhì)在重力作用下運動的行為。
本質(zhì)上，這些是僅由暗物質(zhì)構(gòu)成的骨架宇宙–但對于超過一半的模擬，計算機也試圖遵循氣體和恒星的物理學(xué)。
模擬每個宇宙都是不同的，因為各種方法都被用來解決一個宇宙的物理學(xué)問題，每個問題都分別被塞進一個可以在計算機上運行的代碼中。但是一組關(guān)鍵的模擬改變了物理學(xué)，或者改變了宇宙模擬中的物質(zhì)密度，即它是如何聚集的，或者改變控制超新星與星系中心黑洞有關(guān)的活動，是如何有效地將能量抽到周圍的參數(shù)信息。
計算機模擬宇宙圖像
由計算機產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，以及產(chǎn)生的地圖和模擬觀測，已經(jīng)被公開。這對于使用歐空局的歐幾里德望遠鏡進行的觀測將特別有用，該望遠鏡預(yù)計將于2023年發(fā)射。
耐人尋味的是，該團隊還花了很多時間使其虛擬宇宙能夠被機器學(xué)習(xí)算法所使用。這些算法可以用來模擬模擬器的工作，通過預(yù)測那些屬性介于已經(jīng)建模的宇宙可能是什么樣的，從而節(jié)省時間和金錢。
這為調(diào)查開辟了新的角度。
在模擬中，我們知道一個星系的真實質(zhì)量，因此該團隊使用CAMELS數(shù)據(jù)來訓(xùn)練一種算法，該算法可以根據(jù)星系的屬性來預(yù)測其質(zhì)量。
通過在銀河系上轉(zhuǎn)動這個算法，研究小組可以從研究數(shù)以百萬計的人工等價物中找到一種新的方法來測量我們自己的、真實的銀河系的特性。從對一個星系的研究中了解我們可以對宇宙學(xué)、整個宇宙的行為說多少話的可能性是令人興奮的。以這種方式進行的模擬不僅僅是對我們的觀測進行檢查，而且還提出了我們使用望遠鏡的新方法。
