科幻成真!空間科學(xué)的好幫手:宇宙模擬器
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簡介:來自卡內(nèi)基科學(xué)研究所的一組天體物理學(xué)家準(zhǔn)備在加利福尼亞州的一個車庫內(nèi)模擬古早宇宙。他們將使用一個沉浸式的虛擬現(xiàn)實裝置來模擬和研究宇宙演化過程。
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滿是星系、恒星和行星的虛擬宇宙,看起來似乎超越了人類的預(yù)期。但是科學(xué)家們正試圖通過模擬加利福尼亞一個車庫范圍內(nèi)的深空宇宙來做到這一點
來自卡內(nèi)基研究所的一支天體物理學(xué)的團(tuán)隊正在構(gòu)建能允許他們使用沉浸式虛擬現(xiàn)實顯示器來研究宇宙的工作空間。
這些視覺數(shù)據(jù)實驗性的安裝——稱作VizLab——將會解密我們宇宙運行的一些線索。
卡內(nèi)基理論天體物理學(xué)中心主任,新VizLab的團(tuán)隊負(fù)責(zé)人朱納·科爾邁爾(Juna Kollmeier)在一次聲明中表示,科學(xué)是協(xié)作和多學(xué)科的。
“但是我們的工作空間通常是獨立的。 我設(shè)想了一個團(tuán)隊可以協(xié)同工作的空間,來組合前所未有的數(shù)據(jù)量。 21世紀(jì)的數(shù)據(jù)需要21世紀(jì)的實驗室?!?/p>
翻新的車庫現(xiàn)在儲存著能夠利用現(xiàn)存的數(shù)據(jù)來模擬在早期宇宙中的古老星系的定制設(shè)計技術(shù),并且允許科學(xué)家們并排觀察色彩斑斕的旋流星系的信息。
這些數(shù)據(jù)收集自對宇宙的大量觀測,但是這些新技術(shù)將使得科學(xué)家能夠重新解釋宇宙進(jìn)化的途徑。這些對宇宙的虛擬將允許科學(xué)家對已有的關(guān)于星系的形式和隨時間推移的演化扥結(jié)論的檢驗,揭示已經(jīng)在虛擬現(xiàn)實中檢驗過的以及需要日后更長遠(yuǎn)研究的內(nèi)容。
虛擬實驗室中使用的技術(shù)建立在卡內(nèi)基理論家過去十年來在研究所天文臺上建立的計算基礎(chǔ)架構(gòu)上,該基礎(chǔ)架構(gòu)由NASA資助。
雖然這曾經(jīng)是一個車庫,但現(xiàn)有空間看起來是未來化的,它具有一個沉浸式可視化顯示系統(tǒng),有35個波形排列的具備2D和3D功能的平板屏幕。
“我想捕捉到常在黑板前一起完成的協(xié)作,而且具備訪問大型模擬器和數(shù)據(jù)集的能力,例如《星際迷航》中的Holodeck,” 科爾邁爾(Kollmeier)說。
“也許我們還會和博格戰(zhàn)斗,” 她開玩笑說:?!斑@有很多可能性?!?/p>
VizLab將于明年年初舉行虛擬的啟動儀式,那時觀眾能夠親身一窺虛擬宇宙。
“普遍在一年中,成千上萬的校園訪客和團(tuán)體參觀來到天文臺以及我們的年度開放日活動,” 卡內(nèi)基的研究人員安德魯·本森(Andrew Benson)和團(tuán)隊的另一位成員說?!艾F(xiàn)在我們能調(diào)整時間和空間的法則,使他們能夠看到最遠(yuǎn)的宇宙?!?/p>
相關(guān)知識
宇宙是所有時間、空間與其包含的內(nèi)容物所構(gòu)成的統(tǒng)一體[8][9][10][11];它包含了行星、恒星、星系、星系際空間、次原子粒子以及所有的物質(zhì)與能量,宇指空間,宙指時間。目前人類可觀測到的宇宙,其距離大約為93?× 109光年(28.5?× 109秒差距)[2],最大為27,160百萬秒差距;而整個宇宙的大小可能為無限大,但未有定論[12]。物理理論的發(fā)展與對宇宙的觀察,引領(lǐng)著人類進(jìn)行宇宙構(gòu)成與演化的推論。
根據(jù)歷史記載,人類曾經(jīng)提出宇宙學(xué)、天體演化學(xué)與科學(xué)模型,解釋人們對于宇宙的觀察。最早的理論為地心說,由古希臘哲學(xué)家與印度哲學(xué)家所提出[13][14]。數(shù)世紀(jì)以來,逐漸精確的天文觀察,引領(lǐng)尼古拉斯·哥白尼提出以太陽系為主的日心說,以及經(jīng)約翰內(nèi)斯·開普勒改良的橢圓軌道模型;最終艾薩克·牛頓的重力定律解釋了前述的理論。后來觀察方法逐漸改良,引領(lǐng)人類意識到太陽系位于數(shù)十億恒星所形成的星系,稱為銀河系;隨后更發(fā)現(xiàn),銀河系只是眾多星系之一。
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作者: inverse
FY: Horus
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