|
22. decembar 2008.
Kosmolozi će od
naredne godine imati na raspolaganju
podatke koji su rezultat simulacija na
trenutno najbržem superkompjuteru. Uz
pomoć njih će tim iz Los Alamosa
proveriti i unaprediti važeću kosmološku
teoriju. Pored toga će astronomska
istraživanja obogatiti još gomilom
dragocenih informacija. |
 |
| Roadrunner supercomputer |
U januaru 2009. u Nacionalnoj laboratoriji Los Alamos u Novom Meksiku, trebalo bi da krene sa radom najnoviji superkompjuter Roadrunner. Sklopljen je u IBM-u gde je na testiranju u maju ove godine probio takozvanu petaflop barijeru (10^15operacija u sekundi) dostigavši 1.026 petaflopa, čime je zvanično postao najbrži superkompjuter na svetu. On ima potpuno novu arhitekturu, a uloženo je 133 miliona dolara u njegovu izgradnju. Načinjen od 18 povezanih jedinica, on zahvata površinu od 560 m2.
Simbol Novog Meksika
Ovaj superkompjuter
napravljen je za vojne potrebe i namenjen da
predvidi na koji način nuklearni materijali
stare, što će biti iskorišćeno, kako se navodi,
za utvrđivanje da li je arsenal nuklearnog
naoružanja u SAD bezbedan, sa obzirom da tokom
vremena stari. Osim za tu svrhu, ovaj
superkompjuter biće iskorišćen i u nauci,
finansijama, automobilskoj i svemirskoj
industriji.
Izrada njegovih delova započeta je još 2002.
godine, a prvi put je sklopljen 2006. Međutim
zbog kompleksnosti i velikog broja novina
konstruisan je u tri faze i postao u potpunosti
operativan tek 2008. godine.
Ime ovog brzinca je aluzija na pticu trkačicu
(engleski Road-Runner) koja je simbol Novog
Meksika.
Pripreme za trku
Nakon juna 2009. godine
najnoviji superkompjuter će biti korišćen u
vojne svrhe te njegovi rezultati više neće biti
dostupni javnosti. Pre toga će ga u toku šest
meseci, od januara do juna 2009. godine,
koristiti timovi istraživača. Los Alamos je
odabrao šest projekata koji će tokom tog perioda
testirati teorije na ovoj ptici trkačici od
kojih su, što se nauke tiče, dva iz fizike i
astrofizike i dva iz biologije.
Projekti iz fizike i astrofizike obuhvataju
formiranje zvezda i kosmologiju. Kosmološki tim
je sastavljen iz desetak ljudi – tri doktora
fizike i astrofizike koji će stalno biti na
projektu, dva povremeno prisutna fizičara,
jednog stručnjaka iz IBM-a i nekoliko
doktoranata iz kompjuterskih nauka. Oni će
danonoćno raditi na proveri, zapravo ponovnom
premeravanju parametara iz kosmologije. Za ovaj
projekat laboratorija je izdvojila samo mesec
dana. Nakon tog perioda svi podaci vezani za
kosmološka istraživanja se brišu. Da bi što
bolje iskoristio brzinu ovog superkompjutera u
kratkom periodu koji ima na raspolaganju, te da
bi rezultati bili što uspešniji, tim trenutno
žurno radi na pripremama za nastupajući projekat
i angažovan je na arhitekturi računara što
obuhvata izgradnju komplikovanog softvera za
izvršavanje svojih simulacija.
Kad dođe vreme za to, uz pomoć ove nove mašine
biće testiran postojeći kosmološki model -
teorija Velikog praska.
Odbačeni modeli
Teorija Velikog praska je danas najprihvaćenija, takoreći jedina teorija iz kosmologije. Do šezdesetih godina postojala je još jedna velika teorija - model Stacionarnog stanja Freda Hojla, ali kada je otkriveno pozadinsko mikrotalasno zračenje postalo je jasno da se svemir širi, i ona je morala biti odbačena. Još jedan dokaz protiv nje bilo je određivanje ukupne količine deuterijuma u svemiru.
 |
| Prostor u Fridmanovim modelima |
Do devedesetih godina važili
su modeli o izgledu i sudbini svemira koje je
ruski matematičar Aleksandar Fridman izložio
1922. godine a koji su bili u skladu sa Velikim
praskom. Prema prvom modelu svemir bi imao ravnu
geometriju, bio bi otvoren, i nastavio bi da se
zauvek širi. U drugoj varijanti prostor bi bio
zatvoren i zakrivljen kao sfera, a nakon širenja
vasione nastupila bi faza ponovnog sažimanja.
Prema trećoj varijanti, svemir bi bio opet
otvoren ali bi imao drugačiji izgled -
zakrivljen i hiperboličan (kao sedlo). Takođe bi
se večno širio. Koji od ova tri modela zapravo
opisuje naš svemir, zavisilo je od ukupne
količine materije, to jest od njene prosečne
gustine u vasioni. Nesumnjivo je bilo da se
svemir širi. Na to je pored posmatranja
ukazivala i teorija. Ali u svim tim modelima
pretpostavljeno je da se širenje postepeno
usporava.
Međutim, devedesetih godina sprovedena su tri
velika projekta uz pomoć kojih smo došli do
sasvim neočekivanog otkrića. Naime, merenjem
sjaja supernova tipa Ia i merenjem fluktuacija u
temperaturi mikrotalasnog zračenja kosmolozi su
zaključili da se širanje svemira zapravo
ubrzava. To ih je navelo da se vrate
Ajnštajnovom lambda–članu koji predstavlja
nekakvu antigravitaciju ili odbojnu silu koja se
protivi gravitaciji (Ajnštajn ju je uveo da bi
opravdao teoriju statične vasione koju je tada
zastupao). Fridmanovi modeli morali su biti
odbačeni. Sada je lambda–član povezan sa tamnom
energijom čija prava priroda još nije poznata.
Kako nam trenutno izgleda, čini se da tamna
energija obuhvata 70% ukupne materije u svemiru.
Ona je sada jedna od glavnih meta ispitivanja
kosmologa širom sveta.
Da razmišljamo brže
Vratimo se našoj temi – kako
će superkompjuteri pomoći kosmologiji?
Veoma je važno imati moćni kompjuter koji može
sa velikom tačnošću proveriti naše teorijske
modele. Danas se sve bržim kompjuterima sa sve
većom tačnošću proveravaju postojeće teorije.
Što je kompjuter brži to može više stvari da
uključi u rešavanje problema – veći broj
čestica, više parametara koji utiču na
„eksperiment”, širi skup različitih početnih
uslova… Na taj način se dobija preciznija slika.
Sporom ljudskom mozgu bili bi potrebni vekovi da
izvrši sve proračune koji su potrebni za proveru
neke teorije. Zato bi čovek uzeo malu količinu
podataka. Sporom kompjuteru bismo dali veću
količinu pa bi se povećanjem uzorka smanjila
greška. Ali jedan superkompjuter može obraditi
super veliku količinu informacija i time nam
zaista, nadamo se, ukazati na to da li naši
teorijski modeli imaju problem, ili ne.
 |
| Sastav svemira |
Teorija se na ovaj način može potvrditi, ali ako se dokaže da ona ne opisuje dobro posmatranja teorija se mora korigovati. U nekim sličajevima i potpuno izbaciti.
Hoće li teorije ostati iste
Teorijski projekat koji će
laboratorija u Los Alamosu izvršiti u januru
naredne godine će korišćenjem simulacija vezanih
za teoriju Velikog praska potvrditi ili oboriti
sadašnji model te teorije. U osnovi ovog
projekta su simulacije gravitacionog problema
n tela i hidrodinamike a baviće se
formacijom struktur u svemiru. Simulacija
problema gravitacije n tela biće
rešavana sa trilion čestica što je sto puta
bolje nego do sad. Ukoliko je broj čestica kojim
rešavamo problem veći, utoliko je rezultat bliži
stvarnoj mogućnosti. Na taj način biće ujedno i
iznova proverena teorija gravitacije, to jest
Ajnštajnova Opšta teorija relativnosti. Takođe,
rešavaće se pitanje tamne materije i energije –
da li ih ima i koliko.
Rezultati projekta će biti objavljeni kasnije, a
takođe će biti obelodanjeni podaci sa
kompjutera. Nadamo se da će to biti jedinstven
izvor ogromne količine informacija koje će
astronomi iz čitavog sveta potom moći da koriste
u različitim istraživanjima.
| Komentari na sajtu B92 o ovom članku Postojeći komentari |
| Pošaljite svoj komentar na B92 Pošaljite komentar |
