[新聞] 法國推出結構模型演示大爆炸至今宇宙進化史
法國推出結構模型演示大爆炸至今宇宙進化史
http://tech.sina.com.cn/d/2012-04-14/14296958637.shtml
中國科技網訊據物理學家組織網4月13日(北京時間)報導，法國宇宙理論實驗室研究人
員完成了迄今首個宇宙結構計算機模型——“迪烏斯：全宇宙運行”，模擬了全部可觀察
到的宇宙從大爆炸到今天的結構演化過程。
法國宇宙理論實驗室宇宙學小組的科學家經7年努力完成了該模型。該項目在法國國
家大型計算中心的超級計算機CURIE上運行，追踪了5500億個粒子的演化情況，模擬了從
大爆炸到今天的全部可觀察的宇宙結構。首次演示只是整個項目的1/3，利用含有宇宙常
數的標準模型，描述了跨度900億光年的宇宙中暗物質和星系的分佈。另外兩次預計在今
年5月底進行，將集中演示宇宙暗能量的進化。這3次模擬將為今後觀察和繪製宇宙圖景提
供重要支持，有助於進一步研究暗能量的性質及其在宇宙結構形成中的作用、暗物質和星
系在宇宙中的分佈等。
在建模過程中，研究人員發現了大量與宇宙物質分佈有關的重要性質。他們成功推測
出質量是太陽100萬億倍的全部星系團的數量，目前約為1.44億個；還發現了宇宙在20億
歲時形成的第一個這類星系團，以及可觀察宇宙中質量最大的星系團，是太陽質量的15×
1015倍。利用這些數據，他們還推測出了暗物質密度在空間分佈上的變化，這些變化和宇
宙微波背景輻射的變化來源相同，都源自大爆炸。
對整個宇宙進化史的模擬是從今天開始的逆時旅行，一直返回到大爆炸之初，揭示初
始等離子聲學振盪在暗物質分佈上留下的印跡(即重子聲學振盪，是由於聲波在早期宇宙
中傳播而在一定尺度上形成的高密度區域或者重子物質的結團)。而且模擬是以全部可觀
察宇宙的幾百萬分之一的比例進行，在精確度上也是前所未有的。
研究人員指出，“迪烏斯”也代表了超級計算機發展的新階段，首次模擬大大超過以
往許多國際合作項目在世界最大計算機上演示的宇宙模擬。CURIE裝備了92000多個CPU，
每秒進行2000萬億次運算，是世界最強的五大計算機之一。整個項目將在CURIE的所有CPU
上運行超過3000萬機時(相當於3500年)。計算中產生了超過150PB(相當於3000萬張DVD)的
數據，由於研究人員開發出了一種先進的數據縮減處理方法，有用存儲數據的數量已被減
少到了1PB。(記者常麗君)
總編輯圈點
儘管宇宙大爆炸只是根據天文觀測研究後得到的一種設想，但這一模型得到了當今科
學研究和觀測最廣泛且最精確的支持。宇宙進化史，這部宏天巨著絕對比《上下五千年》
要氣勢恢弘得多。人類相對於浩瀚的宇宙，就好比滄海一粟。或許我們永遠無法再現宇宙
誕生的驚鴻一刻，但隨著科技的日益精進，我們有望盡可能接近真實地還原其神秘瞬間。
這或許能為“我從哪裡來，要到哪裡去”的終極問題找一個更加合理的註腳。
《科技日報》(2012-04-14 一版)
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