Supercomputer erschafft Universum vom Urknall bis heute

Wissenschaftler würden gerne Zurückspulen des Universums und beobachten, was passiert ist, von Anfang an. Da dies nicht möglich ist, müssen Forscher erstellen Sie ihre eigenen Mini-Universen in Computern und entfesseln Sie die Gesetze der Physik auf sie, um ihre Entwicklung zu studieren.

Nun planen die Forscher die detaillierteste, größte angelegte Simulation dieser Art bis heute. Eines der wichtigsten Geheimnisse, die sie hoffen, damit zu lösen ist der Ursprung der dunklen Energie, die das Universum beschleunigt in seiner Expansion verursacht.

Die neue Simulation ist ein Projekt unter der Leitung von Physikern Salman Habib und Katrin Heitmann von Illinois' Argonne National Laboratory und läuft auf das Labor Mira Supercomputer, die dritte schnellste Computer der Welt, ab in den nächsten Monat oder zwei. Das Programm nutzen Hunderte von Millionen von "Partikel" – Elemente in der Simulation, die kleine Sache zu vertreten. Der Computer lässt Zeit laufen, und zusehen, wie die Partikel bewegen sich durch den Raum als Reaktion auf die einwirkenden Kräfte auf sie.

Wie die Simulation fortschreitet, diese Bits der Materie zu bilden größere unter Schwerkraft verklumpen werden blobs die Galaxien, Galaxienhaufen und Superhaufen. Um das Universum vom Urknall 13,7 Milliarden Jahre vorwärts zu entwickeln heute, wird die Simulation bis zu zwei Wochen dauern. [Video: Simulation des Universums vom Urknall bis heute]

Prüfung der Theorie

Das ultimative Ziel ist es, vergleichen Sie die besten Teleskop-Beobachtungen von Struktur im Universum, die Struktur in das Computermodell, um die regierende Theorie der Kosmologie testen angezeigt.

"Wir versuchen, subtile Art und Weise suchen, in denen es falsch ist," sagte Habib SPACE.com. "Das ist, warum Sie benötigen sehr hohe Auflösung und sehr umfangreichen Simulationen zu sehen, ob die Beobachtungen nicht die Vorhersagen übereinstimmen."

Dunkle Energie ist die Bezeichnung für was auch immer die Expansion des Universums verursacht wird, zu beschleunigen. Wenn diese Beschleunigung in den 1990er Jahren erstmals entdeckt wurde, es schockiert der Wissenschafts-Community, weil Theorien vorhergesagt, dass die Expansion des Universums wäre stabil oder Verlangsamung, durch den nach innen Zug der Schwerkraft.

Die aktuelle herrschende Theorie postuliert, dass dunkler Energie nennt man die kosmologische Konstante ist ein Begriff, die Einstein zuerst dachte zu verwirklichen, seine Gleichungen der allgemeinen Relativitätstheorie, die Vakuumenergie des Universums zu vertreten. Obwohl Einstein letztendlich, nicht der Begriff beschlossen, realisiert Wissenschaftler später, dass es die aktuellen Beobachtungen von der Expansion des Universums erklären konnte.

Jedoch sagte Kosmologen nicht zufrieden mit dieser Erklärung, Habib.

Eine weitere Möglichkeit

"Es ist nur eine einzige Zahl als eine zusätzliche Bezeichnung in den Gleichungen eingegeben", sagte er. "Das Problem ist, dass wenn du fragst, was seinen Wert sein sollte, es enorm ist – viele Größenordnungen größer als was tatsächlich beobachtet wird."

Zwar Simulationen basierend auf die kosmologische Konstante so weit überein, was in großen Erklärungen des Universums gesehen wird, denken Wissenschaftler, dass zukünftige Beobachtungen diskrepanten Details verraten können.

Eine kosmologische Konstante ist nicht für die beschleunigte Expansion des Universums verantwortlich, eine andere Möglichkeit, dass Leerzeichen enthält eine andere Art von Masse oder Energie, wie ein Feld, das alles auseinander zieht.

"Es ist im Grunde Vermutungen; Es könnte so sein, oder es könnte so sein,"sagte Habib. "So oder so ist es sehr interessant."

Clara Moskowitz auf Twitter folgen @ClaraMoskowitz oder SPACE.com @Spacedotcom . Wir sind auch auf Facebook & Google +.