Wissenschaftler verwenden einen Supercomputer, um eine Simulation des bekannten Universums zu erstellen - Aufstrebende Tech - 2019

Learn about the Quantum D-Wave - Now in 15 Languages (April 2019).

Anonim

Was siehst du, wenn du auf das obige Bild schaust? Wenn du sagst: "Das Innere des gröbsten verstopften Abflusses, den du je gesehen hast", liegst du falsch.

Dieser haarsträubende Rorschach-Test ist ein Bild aus einem Projekt an der Universität Zürich in der Schweiz - wo Forscher einen Supercomputer verwendet haben, um eine Simulation unseres gesamten bekannten Universums zu erstellen - bestehend aus rund 25 Milliarden virtuellen Galerien. Die Karte erstreckt sich über eine Milliarde Jahre und zeigt, wie sich dunkle Materie im Raum verteilt, wobei die gelben Klumpen dunkle Materie und die weißen Bereiche die kosmische Leere sind, aka die Regionen mit der niedrigsten Dichte im Universum.

Der resultierende Katalog wird zur Kalibrierung von Experimenten an Bord des Euclid-Konsortiums verwendet werden, einer Kollaboration mit mehr als 1 000 Wissenschaftlern in der Welt, deren Ziel es ist, Milliarden von Galaxien im Kosmos abzubilden und die Natur der dunklen Energie zu entschlüsseln. Die Informationen werden schließlich für die Erforschung des Universums mit dem Satelliten Euclid genutzt, der 2020 in den Weltraum gebracht wird.

"Die Techniken, die wir entwickelt haben, sind einzigartig: Eine schnelle Multipol-Methode für die Schwerkraft, die an Tausenden von Knoten parallel arbeitet, und die Verwendung von Grafikkarten, um die Berechnung zu beschleunigen", sagte Romain Teyssier, Professor für Computerastrophysik, gegenüber Digital Trends. "Aufgrund dieser beiden Innovationen hat unser Code die bisher größte Simulation des gesamten beobachtbaren Universums mit 2 Billionen digitalen Partikeln erreicht. Wir nutzten den Supercomputer Piz Daint des Schweizer Supercomputing-Zentrums, der aus mehr als 5.000 GPUs besteht. Die einzigartige Kombination unseres innovativen Codes und dieser weltweit führenden Maschine macht dieses Ergebnis wirklich spannend. "

Die Ausführung des Codes dauerte 80 Stunden, bis alles kompiliert war. Um diese Zahl zu relativieren, kann der Piz Daint Supercomputer - ein Cray XC30 System - an einem Tag mehr berechnen, als ein moderner Laptop in 900 Jahren berechnen könnte. Theoretisch bedeutet das, dass der Versuch, dieses Projekt auf Ihrem normalen Notebook zu erstellen, ungefähr drei Jahrtausende dauern würde.

Die Arbeit wird in einer Veröffentlichung in der Zeitschrift Computational Astrophysics and Cosmology beschrieben.

Als nächstes? Die Dinge könnten möglicherweise noch spannender werden. "Unser Ziel ist es, die nächsten Simulationen vorzubereiten und mehr Physik wie massive Neutrinos einzubeziehen oder ein Universum mit unterschiedlichen Gesetzen der Schwerkraft zu simulieren", sagte Teyssier.