جهانی با 10 تریلیون ذره دیجیتال

حدود 6 سال پیش، محققین دانشگاه Geneva اعلام کردند که توانسته‌اند با استفاده از یک ابر کامپیوتر بزرگ، شکل گیری جهان ما را شبیه سازی کنند. در این تحقیق حدود 25 میلیارد کهکشان از 2 تریلیون ذره دیجیتال بوجود آمدند.
اما حالا محققین چینی توانستند این رکورد را بشکنند و این شبیه سازی را با استفاده از 10 تریلیون ذره دیجیتال انجام دهند. هدف هر دو آزمایش، تشخیص چگونگی شکل گیری جهان واقعی ما بود. از زمان ایجاد اولین کامپیوترها، فیزیکدانان از آنها برای شبیه سازی تشکیل جهان و مطالعه چگونگی توسعه آن به مرور زمان – از شروع بیگ بنگ تا زمان حال و پایان احتمالی جهان – استفاده کرده‌اند.

انجام کار از پایه

این شبیه سازی‌ها به اسم شبیه سازی N-body هم شناخته می‌شود که در آن N تعداد ذرات است. در دهه 70 میلادی، N حدود هزار عدد بود. امروزه به لطف پیشرفت و افزایش چشمگیر قدرت کامپیوترها، این رقم به 10 تریلیون عدد رسیده است.
این تیم چینی که از آکادمی علوم پکن هستند، برای اجرای این پروژه از ابر کامپیوتر Sunway TaihuLight – که در حال حاضر قدرتمندترین کامپیوتر جهان است – استفاده کرده‌اند. این تیم به حدود 10 میلیون هسته پردازشگر دسترسی داشتند که هر کدام قادر بودند دستورالعمل‌ها را به صورت مستقل اجرا کنند. اما ساختار منحصر بفرد این کامپیوتر مستلزم نوشتن تمام نرم افزارهای مورد نیاز از پایه بود که به گفته این تیم فرایند بسیار پرزحمتی بود.

اجرای شبیه سازی تا دوران اولیه حیات زمین

سرانجام وقتی این برنامه اجرا شد، تیم مسئول هیچ خطایی در آن مشاهده نکرد – اما به دلیل اینکه شخص دیگری این کامپیوتر را برای این ساعت رزرو کرده بود، تیم محقق ناچار به متوقف کردن ادامه شبیه سازی بزرگترین جهان مجازی ایجاد شده توسط انسان شدند.
Gao Liang رئیس گروه کیهان شناسی کامپیوتری در رصدخانه National Astronomical Observatories که این شبیه سازی را انجام داده گفت: “ما فقط توانستیم تا 10 میلیون سال بعد از بیگ بنگ پیش برویم که این جزء مراحل بسیار ابتدایی حیات جهان محسوب می‌شود.”