科學(xué)家基于愛因斯坦廣義相對論最新設(shè)計一種叫做“gevolution”的數(shù)值模擬編碼,該模擬編碼結(jié)構(gòu)(質(zhì)量分布)是圖中明亮圓點。
騰訊太空訊 據(jù)英國每日郵報報道,目前,一種基于愛因斯坦廣義相對論的新方法可使研究人員超前精確地分析宇宙的進化形成。瑞士日內(nèi)瓦大學(xué)科學(xué)家最新設(shè)計一種叫做“gevolution”的數(shù)值模擬編碼,并將時空旋轉(zhuǎn)以及引力波振幅結(jié)合在一起。
這種計算方法可使研究人員更精確地模擬宇宙如何膨脹,他們表示未來有一天可以揭曉神秘“暗能量”謎團。目前宇宙仍處于不斷膨脹狀態(tài),長期以來研究人員一直研究分析宇宙是如何進化形成的。暗能量是宇宙加速膨脹的關(guān)鍵性因素,占宇宙總能量的70%,剩余的是暗物質(zhì)和正常物質(zhì)。
之前宇宙結(jié)構(gòu)形成研究聚焦于牛頓萬有引力定律的數(shù)值模擬,依據(jù)這些編碼,空間自身是靜態(tài)、不發(fā)生變化的。盡管這種方法能精確地測定模擬緩慢移動物質(zhì)的時間,但如果這些空間粒子高速移動,計算數(shù)值尚不明確。同時無法說明暗能量波動。
該研究負責人、日內(nèi)瓦大學(xué)科學(xué)院理論物理系研究員露絲-杜勒(Ruth Durrer)設(shè)計一處方法能精確模擬宇宙結(jié)構(gòu)的形成。使用愛因斯坦的廣義相對論,“gevolution”模擬編碼能夠繪制一個靜態(tài)、持續(xù)變化的時空。
研究人員分析了太空一個立體部分,它是由600億個區(qū)域構(gòu)成,每個區(qū)域包含著一個粒子。研究小組將每個區(qū)域與星系的一部分進行對比,這便于研究宇宙粒子運動與它們鄰近物質(zhì)的關(guān)系。
之后他們基于瑞士超級計算機中心的超級計算機系統(tǒng)觀測這些粒子的移動,使用愛因斯坦方程式,他們計算了兩個星系之間的距離和時間。一旦該結(jié)果由“gevolution”得出,研究人員能夠確定它們之間的差異。
這是研究人員首次測量“參考系拖拽效應(yīng)”,該理論提出了時空彈性,同時引力波通過宇宙結(jié)構(gòu)形成引入。研究人員指出,這種新方法提供新的途徑研究宇宙的膨脹和進化,并將測試廣義相對論提升至一個新的層次。同時,這項研究有望未來發(fā)現(xiàn)揭曉暗能量謎團的重要線索。(悠悠/編譯)