Vedci vytvorili najväčšiu simuláciu vesmíru v histórii. Dokáže odhaliť temnú hmotu a prepísať učebnice
Na Oak Ridge National Laboratory v USA sa nachádza superpočítač Frontier, ktorý len nedávno stratil titul najrýchlejšieho na svete. Napriek tomu zostáva absolútnou špičkou vo výkone a teraz sa zapísal do histórie vytvorením najkomplexnejšej počítačovej simulácie vesmíru. Táto simulácia má za cieľ testovať tzv. „kozmologickú hydrodynamiku“ a otvára nové možnosti pochopenia toho, ako vesmír funguje. Na tému upozornil portál LiveScience.
Najväčšia simulácia vesmíru
Frontier je skutočným gigantom medzi superpočítačmi. Ako prvý exascale počítač na svete dokáže vykonávať až 1,1 exaFLOPS, čo predstavuje 10^18 výpočtových operácií za sekundu. Jeho sila spočíva v impozantnej architektúre, ktorú tvorí 9 472 centrálnych procesorov (CPU) a 37 888 grafických procesorov (GPU) od spoločnosti AMD. Tento stroj bol najrýchlejším na svete, kým ho v novembri 2024 nepredbehol nový superpočítač El Capitan s výkonom 1,742 exaFLOPS.
Projekt simulácie na Frontieri vedie tím amerického ministerstva energetiky z laboratória Argonne v Illinois, pod vedením Salmana Habiba, riaditeľa divízie pre výpočtové vedy. Na simuláciu použili softvér HACC (Hardware/Hybrid Accelerated Cosmology Code), ktorý bol vyvinutý už pred 15 rokmi. Tento softvér dokáže modelovať evolúciu vesmíru a jeho flexibilita umožňuje prispôsobenie pre najrýchlejšie superpočítače tej ktorej doby.
HACC má za sebou dlhú históriu úspechov, no až Frontier otvoril možnosti simulácií zahŕňajúcich viac ako len gravitačné efekty. Predchádzajúce verzie simulácií boli realizované na superpočítačoch s nižším výkonom, ako napríklad Summit, ktorý bol najrýchlejším medzi rokmi 2018 a 2020. Na Summit počítači tím vytvoril tri simulácie pomenované podľa planét z vesmíru Star Treku: Qo’noS (model štandardnej kozmológie), Vulcan (s masívnymi neutrínami) a Ferenginar (s variabilnou temnou energiou).
Takto ďaleko sa ešte nikto nedostal
Simulácie na Frontieri však idú ešte ďalej. Už nejde len o „gravitačné simulácie“, ale o zahŕňanie ďalších fyzikálnych síl, ako sú teplý plyn, formovanie hviezd, čierne diery či vznik galaxií. Habib to opisuje ako simuláciu „astrofyzikálneho kuchynského dresu“, kde sú zahrnuté všetky možné fyzikálne procesy. Tento prístup je zásadný, pretože temná hmota a temná energia, ktoré tvoria 95 % vesmíru, hrajú kľúčovú úlohu v jeho vývoji.
Aby HACC fungoval na Frontieri, musel byť softvér optimalizovaný tak, aby pracoval najmenej 50-krát rýchlejšie ako na superpočítači Titan, ktorý bol najrýchlejší v roku 2012. Frontier však prekonal očakávania a dosiahol až 300-násobné zrýchlenie.
Tieto simulácie budú sprístupnené astronomickej komunite, ktorá ich môže využiť na testovanie kozmologických modelov. Vedci môžu skúmať otázky o povahe temnej hmoty, sile temnej energie či alternatívnych modeloch gravitácie, ako je napríklad Modifikovaná Newtonova dynamika (MOND). Porovnaním výsledkov simulácií s reálnymi astronomickými pozorovaniami môžu identifikovať, ktorý model najlepšie zodpovedá skutočnosti.
Prínos Frontieru však vyvoláva aj hlbšie filozofické otázky. Ak sa výpočtová sila bude naďalej zvyšovať, budú naše simulácie vesmíru stále presnejšie. Kde je však hranica? Niektorí vedci dokonca špekulujú, či sami nežijeme v simulácii vytvorenej vyššou inteligenciou. A ak vytvárame simulácie vo vnútri simulácie, možno sa skutočne nachádzame v nekonečnom reťazci — „korytnačky až do nekonečna“.
Superpočítač Frontier ukazuje, že veda a technológia spolu dokážu nepredstaviteľné veci, posúvajúc hranice poznania o vesmíre do neprebádaných vôd. Je to fascinujúca ukážka toho, čo môže ľudská zvedavosť a výpočtová sila dosiahnuť.
Čítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú
Stáročia stará záhada má jasnú odpoveď. Vo vnútri Mesiaca našli veľké prekvapenie
NASA utratila 23 miliárd dolárov za raketu, ktorá sa rozpadla na kúsky. Trump chce celý projekt zrušiť
Fyzici vyriešili 80-ročnú záhadu, ktorú všetci ignorovali. Teraz môže navždy zmeniť tvoj život
Svätý grál ľudstva je o niečo bližšie. Vedci našli nový recept na dlhovekosť
Americkí vedci nahradili v batériách meď týmto revolučným materiálom a výsledok ich šokoval. Svet elektromobility to môže úplne zmeniť
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Hit medzi proteínovými doplnkami ničí črevnú mikroflóru. Odborník ho spája s rakovinou hrubého čreva
Chorvátsko hlási cenový šok. Najviac zdraželo obľúbené prímorské mestečko Slovákov
Nenápadná firma z Petržalky vystrelila z tržieb pod 1 miliónom na 12,4 milióna eur. Biznis s liekmi raketovo rastie (EXPERT)
Stovky ľudí môžu prísť o pomoc: Kľúčové centrum zastavuje liečbu pre pacientov VšZP
Nie je taký účinný, ako si myslíme: Expert vysvetlil, prečo končí preventívny ultrazvuk
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Stáročia stará záhada má jasnú odpoveď. Vo vnútri Mesiaca našli veľké prekvapenie
- Z Londýna do New Yorku za 2 hodiny. Ikonické nadzvukové lietadlo hlási návrat, vzlietne už čoskoro
- Nový čínsky motor prežil test, ktorý láme fyzikálne zákony. Využíva pohon ako z iného sveta
- BMW ide po Tesle. Nemci ukázali špičkové EV s dojazdom 900 km, ktoré pochová Model 3
- Británia, USA a Austrália sa spojili proti rastúcej hrozbe. Ich tajná zbraň za 15 miliárd libier je hotová
-
- Nový čínsky motor prežil test, ktorý láme fyzikálne zákony. Využíva pohon ako z iného sveta
- O toto išlo Rusom celý čas. Obsadili jedno z najväčších ložísk dôležitej suroviny v Európe
- Stáročia stará záhada má jasnú odpoveď. Vo vnútri Mesiaca našli veľké prekvapenie
- Ani fúzia sa jej nevyrovná. Vedci našli alternatívu, ktorá nám dá neobmedzenú energiu
- Vedci ostali v nemom úžase. Prehliadaná planéta našej Galaxie v sebe ukrýva poklad za bilióny eur
-
- O toto išlo Rusom celý čas. Obsadili jedno z najväčších ložísk dôležitej suroviny v Európe
- Ak zaútočia, pocítia fatálny úder. USA poslali do Európy tisíce vojakov a najsmrtiacejšiu flotilu sveta
- Majú voňať, namiesto toho nám ničia pľúca. Vedci varujú pred tichým zabijakom ovzdušia v dome
- Horúčavy už nebudú problém. Objavili prelomový spôsob, ako za pár centov vychladíš celú domácnosť
- Vedci zachytili silný rádiový signál z vesmíru. Odpoveď šokovala každého
Uniknuté dokumenty odhalili problémy Nissanu. Reštrukturalizácia už začala
46 stupňov v tieni a výstrahy naprieč kontinentom. Európa zažíva extrémne leto
EÚ odobrila dotácie na elektrinu pre firmy. Podmienkou sú investície do úspor
Svet sa rozpadá na kusy. Guterres vyzýva na urgentné financovanie rozvoja
Vývoz dielov F-35 pre Izrael prešiel súdnou skúškou. Britský súd potvrdil kontroverzné licencie
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP