據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)報(bào)道，法國(guó)宇宙理論實(shí)驗(yàn)室研究人員完成了迄今首個(gè)宇宙結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)模型——“迪烏斯：全宇宙運(yùn)行”，模擬了全部可觀察到的宇宙從大爆炸到今天的結(jié)構(gòu)演化過(guò)程。
法國(guó)宇宙理論實(shí)驗(yàn)室宇宙學(xué)小組的科學(xué)家經(jīng)7年努力完成了該模型。該項(xiàng)目在法國(guó)國(guó)家大型計(jì)算中心的超級(jí)計(jì)算機(jī)CURIE上運(yùn)行，追蹤了5500億個(gè)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(jié)構(gòu)。
首次演示只是整個(gè)項(xiàng)目的1/3，利用含有宇宙常數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)模型，描述了跨度900億光年的宇宙中暗物質(zhì)和星系的分布。另外兩次預(yù)計(jì)在今年5月底進(jìn)行，將集中演示宇宙暗能量的進(jìn)化。這三次模擬將為今后觀察和繪制宇宙圖景提供重要支持，有助于進(jìn)一步研究暗能量的性質(zhì)及其在宇宙結(jié)構(gòu)形成中的作用、暗物質(zhì)和星系在宇宙中的分布等。
在建模過(guò)程中，研究人員發(fā)現(xiàn)了大量與宇宙物質(zhì)分布有關(guān)的重要性質(zhì)。他們成功推測(cè)出質(zhì)量是太陽(yáng)100萬(wàn)億倍的全部星系團(tuán)的數(shù)量，目前約為1.44億個(gè)；還發(fā)現(xiàn)了宇宙在20億歲時(shí)形成的第一個(gè)這類(lèi)星系團(tuán)，以及可觀察宇宙中質(zhì)量最大的星系團(tuán)，是太陽(yáng)質(zhì)量的15×1015倍。利用這些數(shù)據(jù)，他們還推測(cè)出了暗物質(zhì)密度在空間分布上的變化，這些變化和宇宙微波背景輻射的變化來(lái)源相同，都源自大爆炸。
對(duì)整個(gè)宇宙進(jìn)化史的模擬是從今天開(kāi)始的逆時(shí)旅行，一直返回到大爆炸之初，揭示初始等離子聲學(xué)振蕩在暗物質(zhì)分布上留下的印跡(即重子聲學(xué)振蕩，是由于聲波在早期宇宙中傳播而在一定尺度上形成的高密度區(qū)域或者重子物質(zhì)的結(jié)團(tuán))，而且模擬是以全部可觀察宇宙的幾百萬(wàn)分之一的比例進(jìn)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(jí)計(jì)算機(jī)發(fā)展的新階段，首次模擬大大超過(guò)以往許多國(guó)際合作項(xiàng)目在世界最大計(jì)算機(jī)上演示的宇宙模擬。CURIE裝備了92000多個(gè)CPU，每秒進(jìn)行2000萬(wàn)億次運(yùn)算，是世界最強(qiáng)的五大計(jì)算機(jī)之一。整個(gè)項(xiàng)目將在CURIE的所有CPU上運(yùn)行超過(guò)3000萬(wàn)機(jī)時(shí)(相當(dāng)于3500年)。計(jì)算中產(chǎn)生了超過(guò)150PB(相當(dāng)于3000萬(wàn)張DVD)的數(shù)據(jù)，由于研究人員開(kāi)發(fā)出了一種先進(jìn)的數(shù)據(jù)縮減處理方法，有用存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的數(shù)量已被減少到了1PB。
盡管宇宙大爆炸只是根據(jù)天文觀測(cè)研究后得到的一種設(shè)想，但這一模型得到了當(dāng)今科學(xué)研究和觀測(cè)最廣泛且最精確的支持。宇宙進(jìn)化史，這部宏天巨著絕對(duì)比《上下五千年》要?dú)鈩?shì)恢弘得多。人類(lèi)相對(duì)于浩瀚的宇宙，就好比滄海一粟。或許我們永遠(yuǎn)無(wú)法再現(xiàn)宇宙誕生的驚鴻一刻，但隨著科技的日益精進(jìn)，我們有望盡可能接近真實(shí)地還原其神秘瞬間。這或許能為“我從哪里來(lái)，要到哪里去”的終極問(wèn)題找一個(gè)更加合理的注腳。
