Projekt Agora chce simulovat celou naší galaxii

Karel Javůrek  |  Technika

Simulace vesmíru i jeho částí je vzhledem k dostupnému výpočetnímu výkonu stále nepřesná. Nový projekt má ale ambice vytvořit nejpřesnější model celé galaxie.

Veškerá realita a celý vesmír je tvořen interakcemi jeho nejmenších částí, které jsou sice pro nás detekovatelné, ale v případě temné energie a temné hmoty, která tvoří mnohem větší část celého vesmíru, je to však zatím nemožné.

Pro odhalení fungování vesmíru jako celku, tak i jeho vývojových stupňů a částí v průběhu evoluce, je nutné vytvářet co nejpřesnější simulace, které budou co nejlépe odpovídat naměřeným reálným výsledkům. K počítání tak obrovského množství reakcí (zatím pouze do úrovně chemických složení mračen) je ale samozřejmě nutné mít i dostatečný výpočetní výkon.

Se zvyšováním výpočetního výkonu můžeme provádět nejen přesnější a tedy mnohem reálnější simulace, ale také simulovat v mnohem větších rozměrech a spojitostech.

Velké vzdálenosti nepřesně, malé odděleně

Všechny současné dostupné simulace mají pouze nějaký stupeň přesnosti a vzdálenosti v rámci celého vesmíru. Pokud chtějí vědci vytvořit simulaci vývoje celého vesmíru, musí vše zcela zjednodušit a pokud chtějí přesněji simulovat například galaxii, stále musí odrušit řadu okolních vlivů, které by udělaly výpočet příliš náročný.

Simulace jsou zatím omezené a nepřesné, rozlišení a vzdálenosti jsou stále lepší. Zdroj: Agora
Simulace jsou zatím omezené a nepřesné, rozlišení a vzdálenosti jsou stále lepší. Zdroj: Agora

Základní rozdělení velikosti, které je simulováno, je na celý vesmír a jeho formování, tvorbu a vývoj celé hvězdy, a nebo celé galaxie. Tři základní typy detailu a škálování. Jde tedy o vzdálenosti v oblasti desítek světelných let až milionů světelných let. V rámci nejmenších rozměrů lze dosáhnout rozlišení podobné naší sluneční soustavě. S tím souvisí i schopnost simulovat výbuchy supernov a interakce hvězd, to vše dosažitelné pomocí výpočtů trvajících maximálně pár měsíců.

Přesná simulace celého vesmíru byť jen na rozlišení jednotlivých hvězd je tak zatím vzdálenou hudbou budoucnosti, je ale důležitá pro přesný a jasný model vývoje našeho vesmíru a ověřování nových teorií.

Projekt Agora pro vyhodnocení nejlepší simulace galaxie

Nový několikaletý projekt Agora je zaměřen na rychlé vyhodnocování jednotlivých simulací galaxie. Různé vědecké týmy samozřejmě vytváří vlastní programy, u kterých nastavují jednotlivé vlastnosti a počáteční stavy odlišně – týká se to zpracování fyziky i dalších interakcí. Výsledkem by měl být systém pro nalezení klíčových vlastností, které jsou důležité pro co nejpřesnější simulaci galaxie a tedy i správný směr dalšího vývoje případného simulačního programu.

Vlastnosti zkoumané infrastruktury. Zdroj: Agora
Vlastnosti zkoumané infrastruktury. Zdroj: Agora

Na projektu v současnosti pracuje celkem 94 vědců z 47 institucí z celého světa a stejně jako u jiných projektů i zde je sdílení informací a výsledků s komunitou samozřejmostí.

Dokonalejší simulace galaxie v roce 2015

Projekt pro přesnější simulaci galaxie by měl být dokončen v roce 2015, kdy by měly být k dispozici i potřebné výsledky a vědecké materiály pro další výzkum v této oblasti.

I když se jedná o malé krůčky, cílem je kompletní simulace celého vesmíru v pokud možno nejpřesnější formě. Taková forma může jednou nastat a my budeme mít možnosti vytvořit zcela nový vesmír s různým nastavením a sledovat jeho vývoj a interakce i jeho nejmenších částí. Otázka zní, jestli to už neudělal někdo před námi.

Nejčtenější