हमने समय-समय पर पेड़ों को उगते हुए या पहाड़ों को बनाते हुए देखा है, यहां तक कि पृथ्वी की सतह तक यह दिखाने के लिए कि महाद्वीप अपने वर्तमान विन्यासों में कैसे स्थानांतरित हुए और भविष्य में आगे बढ़ेंगे।
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अब, हम ब्रह्माण्ड के 13 बिलियन वर्षों के ब्रह्माण्ड के विकास की समय-समय पर होने वाली कल्पना को देख सकते हैं, सभी एक घन 350 मिलियन प्रकाश वर्ष के भीतर-हमारे कंप्यूटर की स्क्रीन पर सिकुड़ जाते हैं। गैस और हीट के रूप में समय और स्थान के माध्यम से ऊपर बुना हुआ वीडियो, तारों का विस्फोट, आकाशगंगाओं का रूप, ब्लैक होल भक्षण और ब्रह्मांड का विस्तार होता है। हम अंतरिक्ष के विशाल विस्तार को अंधेरे पदार्थ के रूप में, गैस तापमान के रूप में, भारी धातुओं के रूप में, दृश्यमान प्रकाश के रूप में देखते हैं - डेटा जो 12 अरब 3-डी पिक्सल के माध्यम से ओवरलैप और ओवरले करता है।
MIT / हार्वर्ड-स्मिथसोनियन सेंटर फॉर एस्ट्रोफिजिक्स (CfA) के मार्क वोग्सेल्बर कहते हैं, "अब तक, कोई भी सिमुलेशन एक साथ बड़े और छोटे दोनों पैमाने पर ब्रह्मांड को पुन: उत्पन्न करने में सक्षम नहीं था।" जर्मनी, ब्रिटेन और अमेरिका के अन्य संस्थानों के शोधकर्ताओं के साथ वोग्ल्सबर्गर ने कल नेचर में अपने सिमुलेशन का अनावरण किया।
इस आभासी लेकिन यथार्थवादी ब्रह्मांड को इलस्ट्रिस नामक एक कंप्यूटर प्रोग्राम के साथ बनाया गया था, जिसने बिग बैंग के लगभग 12 मिलियन साल बाद, अपनी प्रारंभिक अवस्था से ब्रह्मांड के निर्माण के लिए जटिल कोड को नियोजित किया था।
एक ऐसा कार्यक्रम बनाना जो अरबों वर्षों के लंबे समय तक मानव स्तर पर लंबे समय के निवेश के लिए उपयुक्त हो। शोधकर्ताओं ने इलस्ट्रिस के विकास में पांच साल लगाए। उसके भीतर, वास्तविक गणना में सुपर कंप्यूटर पर "रन टाइम" के तीन महीने लगे और इसमें 8, 000 केंद्रीय प्रसंस्करण इकाइयों (सीपीयू, प्रत्येक को एक कंप्यूटर का "मस्तिष्क") शामिल किया गया। तुलना के लिए, अकेले काम करने वाले औसत डेस्कटॉप कंप्यूटर ने इस कार्य को 2, 000 वर्षों में पूरा किया होगा।
जब गणना वर्तमान दिन में समाप्त हो गई, तो इलस्ट्रिस ने आकाशगंगा समूहों और voids के साथ 41, 000 से अधिक आकाशगंगाओं का निर्माण किया था, जो शोधकर्ताओं का कहना है कि वास्तविक ब्रह्मांड के सार को बहुत अच्छी तरह से पकड़ते हैं। किसी संकल्प को इतना बारीक से ज़ूम करना कि वह अलग-अलग आकाशगंगाओं में घूमती हुई गैसों के रसायन को दिखाने में सक्षम हो।
बस सिमुलेशन कैसे काम करता है? एक छोटा पहलू प्रकाश के मूल सिद्धांत पर आधारित है, जो ब्रह्मांड में सबसे तेज पदार्थ है। प्रकाश एक ज्ञात गति से यात्रा करता है-299, 792, 458 मीटर प्रति सेकंड-इसलिए जब हम एक अरब प्रकाश-वर्ष दूर आकाशगंगा को देखने के लिए दूरबीन का उपयोग करते हैं, तो हम उस अतीत-प्रकाश को देख रहे हैं जो एक अरब साल पहले उत्सर्जित हुआ था। इस प्रकार दूर के खगोलविद देखते हैं, पिता समय पर वापस आ सकते हैं।
लेकिन दूरबीनों से अवलोकन केवल ब्रह्मांड के विकास के असतत टुकड़े बनाते हैं और किसी को यह देखने की अनुमति नहीं देते हैं कि कैसे, कहते हैं, समय के माध्यम से एक विशिष्ट आकाशगंगा मोर्फ। इसलिए इलस्ट्रिस का निर्माण करने वाले शोधकर्ताओं को अंतरिक्ष और समय में भारी अंतराल को भरना पड़ा था, जो कि सामान्य पदार्थ, डार्क मैटर और डार्क एनर्जी- ब्रह्मांड के मुख्य "सामान" की बुनियादी बातों की जांच करके अंतरिक्ष में बातचीत करते हैं। जैसा कि आप उम्मीद कर सकते हैं, जटिल भौतिक और रासायनिक प्रक्रियाएं प्रभावित करती हैं कि ब्रह्मांडीय संरचनाएं कैसे बनती हैं।
वर्तमान विचार से पता चलता है कि अंतरिक्ष में सुविधाओं का विकास "एक स्व-विनियमन प्रक्रिया है, इस अर्थ में कि संरचनाएं जो विशेष रूप से सितारों और ब्लैक होल में बनती हैं, उनके परिवेश और अगली पीढ़ी के संरचनाओं के बाद के विकास को प्रभावित करती हैं, " लेखक इलस्ट्रिस की साइट पर लिखते हैं। "इलस्ट्रिस में, एक व्यापक (भले ही पूरा न हो) भौतिक प्रक्रियाओं जैसे कि स्टार-गठन-चालित गैलेक्टिक हवाएं, और ब्लैक होल थर्मल ऊर्जा इंजेक्शन का सेट, पूरे ब्रह्मांडीय इतिहास में तैयार किया गया है।" इस तरह के सिमुलेशन यथार्थवादी सेट बनाने के लिए महत्वपूर्ण हैं। मॉडलिंग आकाशगंगाओं।
लेखकों द्वारा निर्मित अन्य वीडियो सिमुलेशन के विशिष्ट स्लाइस दिखाते हैं - अंतरिक्ष में 13 अरब साल का गैस तापमान, या किसी विशेष आकाशगंगा का पूर्ण विकास। "Illustris एक टाइम मशीन की तरह है, " CfA के सह-लेखक Shy Genel कहते हैं। "हम समय में आगे और पीछे जा सकते हैं। हम सिमुलेशन को रोक सकते हैं और वास्तव में चल रहा है यह देखने के लिए एक एकल आकाशगंगा या आकाशगंगा समूह में ज़ूम कर सकते हैं।" "
और हम आश्चर्य में भी टकटकी लगा सकते हैं, क्योंकि हम अंतरिक्ष और समय और मानवता की शक्ति के अनुकरण के लिए तंत्रिका नेटवर्क की याद ताजा करते हुए तंतुओं के माध्यम से उड़ते हैं।
