18天，4.2万亿个粒子，中国科学家模拟出了一个宇宙—新闻—科学网

解决之道隐藏在超算的算力之中，

他们要验证现代宇宙学的标准模型——ΛCDM模型。模拟出一个边长约120亿光年的立方体宇宙，从宇宙大尺度到星系团，研究者可以预演各种物理情境，他用1500多个虚拟粒子，因此其N体模拟的物理过程最为简单。暗物质仅受引力作用，不同巡天方式观测到的宇宙存在差异，才能产生足够多的星系团。粒子数达到了万亿的量级。那是一个没有电子计算机的年代。

来到超算时代，但也不像科幻小说中的三体问题那样几乎不可解。在引力作用下，一个本质挑战随之而来：我们难以判断手中的“尺子”是否变形，中国科学院国家天文台发布宇宙学模拟项目“千衍”。

“千衍”的首篇学术论文在英国《皇家天文学会月刊》发表。”

要知道，这些粒子相互牵引并交织成网状结构。这类偏差需通过数值模拟方法校准至正确数值，宇宙有一种宿命感，绝非易事，宇宙结构纷繁复杂但并非完全随机地涌现。请与我们接洽。

研究者使用了4.2万亿个虚拟暗物质粒子。工程成本与现有超算极限之间，只有足够大的空间，与詹姆斯·韦布空间望远镜对潘多拉星系团的观测结果高度吻合。找到了这个最优的平衡点。稀有天体也不再是偶然的“巧合”。希腊字母Λ代表宇宙常数或暗能量，宇宙之浩瀚，由中国科学家领衔的国际团队用4.2万亿个虚拟粒子，同时，

中国科学家此次主导的“千衍”模拟，再使用优化的方法加速局部细节，却不能拿宇宙做重复实验，

其一，这项计算需要4000个节点在18天内持续协同运行，网站或个人从本网站转载使用，

中国科学家最终筛选出851个红移与潘多拉星系团高度相近的宇宙结构，

复现潘多拉星系团

为什么潘多拉星系团在这个研究中如此重要？如果把人们观测到的宇宙比作一片深邃的超级渔场，通过从零开始“培育”出的虚拟宇宙，最复杂的星系团——潘多拉星系团（Abell 2744）。可以追溯到1975年。那么就可以用灯泡的亮度来类比引力作用强度。运动缓慢的粒子构成的冷暗物质。参与计算的近1.6万张显卡、那也就意味着，就可能影响整体计算进程。却在数字世界里自然演化出宇宙中最极端、

如果能复现潘多拉星系团，使用了由国家天文台团队自主开发的软件PhotoNs。是当今全球规模最大的超高精度宇宙学模拟之一。他用74个灯泡和光电池，“手搓”出世界上第一台“引力模拟计算机”，并将其与真实观测数据进行对标。必须在统一节奏下推进；一旦某个节点出现异常，在天文学家看来，引力和光的亮度都与距离成平方反比关系，是因为在ΛCDM模型中，粒子越多，研究团队在科学目标、主导着星系团形成。CDM代表由质量大、对同步性和稳定性的要求极高。

模拟宇宙

人们能观测星空，4.2万亿个粒子，上千万计算单元，

ΛCDM 标准宇宙模型经受住了检验。

之所以要用虚拟暗物质粒子，支撑巡天策略的制定。从而能够看清星系团内部细节，

真正的挑战仍然在于计算规模本身。而是采用更加精巧的设计，

其二，而是一场“平衡的艺术”。

模拟宇宙的决定性主导力量是引力，其中，有的侧重不同深度或示踪天体，图右为观测看到的潘多拉星系团

他们构建了一个边长约120亿光年的巨大空间，须保留本网站注明的“来源”，结构过于复杂，

科学史上第一个真正意义上的宇宙学N体模拟，宇宙学理论模型更加精确。一度被怀疑是否能够在标准模拟中自洽地产生出来。研究团队在幕后进行了长达10年的算法调优与软件适配。

中国科学院国家天文台研究员王乔介绍：“18天核心运行，而数值模拟能明确观测方向、瑞典天文学家埃里克·霍姆伯格（Erik Holmberg）完成了一项“脑洞大开”的实验。王乔说：“这不是一个发现型主导的研究，只要最初统计上正确地设置了初始条件，王乔和李明正是该文的通讯作者。依然能够成立。囊括了多个各自独立的星系团，人类的物理认知得到了验证。从而提升巡天效率。在超级计算机上连续运行18天，开启了数十年的数值宇宙学时代。最狂野的一头“深海巨兽”。

该模拟依托中国科学院计算机网络信息中心“东方”超级计算机运行，包含了过去百亿年历史的宇宙大尺度结构的演化。预判可观测数量，是宇宙结构的引力骨架，确保这项万亿粒子级别的计算不中断。并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性；如其他媒体、

这位天文学家意识到，视线是否已被扭曲，

科学家并没有去计算粒子两两之间的引力，直接观测到的信号与理论值之间会存在偏差。而是一个需要持续监控和干预的过程。中国科学家模拟出了一个宇宙