“沙盒游戲”這個概念應該不少人都知道。由沙盤游戲演變而來，沙盒游戲創(chuàng)造出一個模擬世界，讓玩家可以在游戲當中自由探索。日前，研究人員開發(fā)出一款沙盒游戲，當中模擬的并不是什么虛構(gòu)的世界——而是真實的整個宇宙。
Uchuu（日語，意為“外太空/宇宙”）是迄今為止最大和最真實的宇宙模擬。一個由來自日本、西班牙、美國、阿根廷、澳大利亞、智利、法國和意大利的研究人員組成的國際團隊利用世界上最強大的天文學專用超級計算機ATRUI II創(chuàng)建了Uchuu。即使集合了國際天文學精英和強大計算能力等，研究團隊仍然花了一年時間來制作Uchuu。
千葉大學副教授石山智明（Tomoaki Ishiyama）開發(fā)了用于生成Uchuu的代碼，他解釋說：“為了制作Uchuu，我們使用了40200個處理器（CPU核心），消耗了2000萬個超級計算機小時，產(chǎn)生了3PB的數(shù)據(jù)，相當于一個1200萬像素手機的接近9億張照片。"
Uchuu模擬由2.1萬億個粒子組成，其計算立方體的邊長達到了前所未有的96.3億光年。作為比較，這大約是地球和最遙遠的觀測星系之間距離的四分之三。Uchuu將使我們能夠在迄今為止無法想象的規(guī)模和細節(jié)水平上研究宇宙的演變。
Uchuu的重點是宇宙的大尺度結(jié)構(gòu)：神秘的暗物質(zhì)光環(huán)，它不僅控制著星系的形成，而且還控制著整個宇宙本身的命運。這些結(jié)構(gòu)的規(guī)模從最大的星系團到最小的星系都有。與其他虛擬世界相比，Uchuu的一個大贏家是時間領域，當中模擬了從宇宙大爆炸到現(xiàn)在幾乎整個138億年的物質(zhì)演變。這比地球生命首次從海洋上岸的時間長30多倍。
IAA-CSIC的博士生Julia F. Ereza使用Uchuu來研究宇宙的大尺度結(jié)構(gòu)，她解釋了時間域的重要性：“Uchuu就像一臺時間機器：我們可以向前、向后和停止時間，我們可以'放大'一個星系或'縮小'整個星系團，我們可以看到宇宙從最早到現(xiàn)在的每一瞬間和每一個地方到底在發(fā)生什么，是研究宇宙的一個重要工具�！�
研究小組使用高性能的計算技術，將Uchuu模擬中暗物質(zhì)光環(huán)的形成和演變的信息壓縮成一個100TB的目錄。由于位于安達盧西亞天體物理研究所（IAA-CSIC）、RedIRIS小組和加利西亞超級計算中心（CESGA）的計算基礎設施skun6，這個目錄現(xiàn)在可以在云端以一種易于使用的格式提供給大家。未來發(fā)布的數(shù)據(jù)將包括虛擬星系的目錄和引力透鏡圖。
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