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1微秒内创造4000个宇宙模拟大爆炸,日本科学家正在打开魔盒

2021-2-27 40 2/27

编者按:日本科学家在计算机中创造了4000个虚拟宇宙进行研究,观测在没有引力的作用下,宇宙中星系是如何分布的,这有利于我们找到宇宙诞生的初始条件。最终我们甚至能利用对撞机创造出真实的宇宙,这俨然是一个潘多拉的魔盒。

宇宙印象|头条独家 深度科普栏目第1565期

根据当前的宇宙学理论,我们的宇宙诞生于一次大爆炸中,时间大约在137亿年前。我们目前可观测的宇宙,在大爆炸之后的1微秒内膨胀了1万亿亿倍,这是我们当前宇宙的物质基础。为了研究宇宙的诞生,科学家通过计算机、对撞机进行模拟,试图找到宇宙诞生时的状态。

1微秒内创造4000个宇宙模拟大爆炸,日本科学家正在打开魔盒

图片解读:在我们的宇宙中,物质的分布并不均匀,有些地方存在较多的物质,比如聚集了较多的星系,还有一些空间几乎空无一物

1微秒内创造4000个宇宙模拟大爆炸,日本科学家正在打开魔盒

图片解读:这是仙女座星系

因此计算机和对撞机就成了必不可少的工具,对撞机通过质子对撞来模拟宇宙大爆炸之后的空间,创造出大爆炸后的初态。近日,日本国立天文台的宇宙学家研究者指出,科学家正在ATERUI II大型超级计算机上在1微秒内创造4000个版本的宇宙,来模拟大爆炸之后1微秒时间的状态,目的是研究宇宙为什么会朝着有生命的方向进化。

在我们的宇宙中,物质的分布并不均匀,有些地方存在较多的物质,比如聚集了较多的星系,还有一些空间几乎空无一物。这种可见物质的不均匀性目前仍然处于研究之中,科学家认为形成这种现象的原因是宇宙大爆炸之时,在1微妙的时间内原始宇宙已经出现了量子涨落,随机出现的能量是宇宙物质分布不均匀的起因。

当宇宙加速碰撞后,这些波动也随之扩大,原先能量密度较大的地方形成的物质也更多,密度也更大,导致星系在这里聚集。由于星系之间存在着引力作用,该过程较为复杂,因此科学家试图将宇宙定格在大爆炸之后1微妙的时刻,这样可以清楚看到宇宙的能量分布,以消除引力的影响。

1微秒内创造4000个宇宙模拟大爆炸,日本科学家正在打开魔盒

图片解读:日本科学家在计算机中创造了4000个虚拟宇宙进行研究

1微秒内创造4000个宇宙模拟大爆炸,日本科学家正在打开魔盒

图片解读:宇宙诞生至今有137亿年的历史

日本科学家在计算机中创造了4000个虚拟宇宙进行研究,观测在没有引力的作用下,宇宙中星系是如何分布的,这有利于我们找到宇宙诞生的初始条件。但你可别以为这还仅仅是计算机模拟,因为这项研究的下一步就是通过斯隆数字巡天调查,利用新墨西哥州的射电望远镜观测,对早期宇宙进行研究,以验证计算机模拟的结果。

换而言之,这项研究是找到宇宙诞生的部分参数,比如在何种条件下可形成我们当前的宇宙,最终我们甚至能利用对撞机创造出真实的宇宙,这俨然是一个潘多拉的魔盒。宇宙印象为今日头条独家,其他均为假冒,转载均为非法。

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