宇宙那么大，你想去看看吗？
最近，有一群科学家，用别样的方式实现了这个愿望。由中国科学家领衔的国际团队，在超级计算机里“重演”了整个宇宙138亿年的故事。
科学家在计算机里，输入一些初始的数据，就能推算出宇宙的过去和未来。这个能够模拟宇宙的项目被命名为“千衍”（HyperMillennium）。
不同阶段的宇宙模样各不相同
要模拟宇宙，足够的信息量很重要。在“千衍”模拟中，科研团队创造了4.2万亿个虚拟“粒子”，它们就像拼图般，拼出了宇宙的模样。
“千衍”模拟出的宇宙一角
这些“粒子”，可以理解为宇宙中一大堆物质凑在一起形成的“物质团”，里面既有会发光的星星，也有看不见的东西。“一个粒子就相当于几亿个太阳质量的大小。”中国科学院国家天文台研究员、“千衍”项目负责人之一王乔解释它们如同宇宙的“拼图”，而“拼图”的数量直接决定了它与真实的宇宙有多像。
我们现在身处的宇宙，与宇宙诞生之初的样子相差甚远。科学家认为，宇宙始于一场大爆炸，从那以后，它就一直在“长大”和变化。经过漫长的时间，物质慢慢聚集，才诞生了第一颗星星，又经历了漫长的演化，才有了如今的火星、地球等星球。不同阶段的宇宙，模样也各不相同。
在“千衍”中，团队截取了100个宇宙变化的关键瞬间并完整保存，这相当于为宇宙的成长制作了一部超高精度的“连续剧”，科学家们只要鼠标点点、键盘敲敲，就可以随时看到过去某个时期的宇宙模样。
在虚拟宇宙中，这100个瞬间的数据达到了13PB，按一台普通笔记本电脑的硬盘容量512GB计算，这足以塞满上万台家用笔记本电脑。“光是存储它们，就需要专门的超级存储设备。”王乔说。
一个可以重复推演的“虚拟宇宙”
地球上明明有望远镜可以仰望真实的星空，天文学家们为何要在计算机里模拟“宇宙”？
早期，天文学家们的确是通过观星采集数据。这些数据经过计算后，可以粗略算出宇宙发生了什么。
“随着研究不断深入，我们需要更精确的数据，才能进一步理解宇宙，观测到的只是现象，而我们需要推演背后的原理。”王乔解释，“我们看见的星星，就像夜晚海面上点着灯的船只，但真正占宇宙95%以上的，是看不见的暗物质和暗能量，就像船只下面的深海一样。”
“千衍”模拟出的宇宙一角
天文学家们研究发现，宇宙已经有138亿岁了。借助“千衍”，科学家能算出138亿年间，宇宙是如何形成和运动的，还能模拟出这期间暗物质的变化过程，再根据其他技术方法，生成星系光度、颜色等丰富信息。
“‘千衍’模拟出的内容，能够为天文学研究提供全面的数据支撑。”王乔说。
一场跨越十余年的跋涉
“千衍”诞生的过程，是一场漫长的跋涉。
这个项目历经十余年，光核心软件的代码就推倒重写了三遍。“每重写一次，都意味着此前的许多努力要暂时归零。”本是研究天体物理的王乔，为了这个项目，几乎从头钻进了数学算法和计算机科学的领域。他调侃说，那几年的感觉，“像重新读了一个博士学位”。
“千衍”模拟的宇宙暗物质密度分布
正是这样的坚持，让他们成功开发出“千衍”，创造出壮丽的数字宇宙。“千衍”首批数据还计划通过国家天文科学数据中心向全球发布，实现科研成果全球共享。
王乔说，未来将持续优化模拟精度，进一步助力暗物质、暗能量研究，帮助人类更好认识和了解宇宙演化过程。
从肉眼观星到用望远镜看星最靠谱股票配资平台，再到在计算机里模拟“宇宙”……人类对宇宙的了解正不断加深。在超级计算机中，一个数字宇宙静静运转，那里有138亿年的时光，也有科学家们无尽的求知和探索。
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