Superkomputer stworzył największą symulację Wszechświata
Superkomputer Frontier o gigantycznej mocy obliczeniowej umożliwił naukowcom stworzenie największej i najdokładniejszej w historii symulacji Wszechświata. Jak tego dokonano i dlaczego jest to tak przełomowe wydarzenie?
Superkomputer Frontier to prawdziwy kolos obliczeniowy. Jego możliwości obejmują wykonywanie kwintyliona (jedynka i 30 zer) operacji na sekundę. Dzięki tej niesamowitej mocy obliczeniowej Frontier pozwolił naukowcom stworzyć symulację Wszechświata, o poziomie dokładności, który niegdyś był kompletnie nieosiągalny.
Symulacja ta odpowiada skalą badaniom przeprowadzanym za pomocą największych teleskopów, m.in. Obserwatorium Rubina w Chile. Dzięki Frontier naukowcy po raz pierwszy mogli uwzględnić w swoich obliczeniach zarówno grawitację, jak i fizykę związaną z gazami czy formowaniem się gwiazd, czarnych dziur oraz galaktyk.
Jak wyjaśnia Salman Habib, dyrektor ds. nauk obliczeniowych w Argonne National Laboratory, to tak, jakby wrzucić do symulacyjnego “kotła” całą astrofizykę. Frontier otworzył tym samym drzwi do modelowania Wszechświata na zupełnie nowym poziomie.
Z czego składa się Wszechświat?
Współczesna nauka mówi, że widzialna materia, czyli ta, którą możemy zobaczyć i zbadać, stanowi zaledwie 5 proc. Wszechświata. Kolejne 27 proc. to ciemna materia, która oddziałuje z innymi obiektami tylko poprzez grawitację, a reszta – aż 68 proc. – to ciemna energia, odpowiedzialna za przyspieszającą ekspansję Wszechświata.
Symulacje prowadzone przez Frontier przybliżają nas do zrozumienia, jak ciemna materia wpływa na strukturę wszechświata. Dają także możliwość dokładnego porównania danych uzyskanych w symulacjach z obserwacjami teleskopowymi.
Dlaczego symulacja wykonana przez Frontier jest tak przełomowa?
Do tej pory symulowanie tak rozległych obszarów wszechświata w tak precyzyjny sposób było niemal niemożliwe. Nawet najbardziej zaawansowane badania ograniczały się do uproszczonego modelu uwzględniającego jedynie grawitację. Przy Frontierze wykonano krok do przodu. Za 1,8 miliarda dolarów udoskonalono m.in. 15-letni już kod HACC (Hardware/Hybrid Accelerated Cosmology Code), dzięki temu jego symulacja objęła miliardy lat ekspansji wszechświata i uwzględniła wspomniane już zaawansowane zjawiska fizyczne.
Jak zaznacza Bronson Messer z Oak Ridge National Laboratory - Symulacja wykonana przez superkomputer Frontier to prawdziwy przełom z racji na swój niezwykły realizm fizyczny.
Frontier już nie jest najszybszym superkomputerem na świecie
Miesiąc temu opublikowano wyniki symulacji, a Frontier zapisał się na kartach historii nauki, ale nie jest już najszybszym superkomputerem na świecie. Jednostka z oszałamiającą liczbą 9,4 tys. procesorów i 37 tys. procesorów graficznych została wyprzedzona przez El Capitan – maszynę zdolną standardowo do 1,742 kwintyliona obliczeń na sekundę, a maksymalnie nawet 2,79 kwintyliona.
***
Bądź na bieżąco i zostań jednym z 89 tys. obserwujących nasz fanpage - polub Geekweek na Facebooku i komentuj tam nasze artykuły!
