“天河二號”刷新宇宙中微子數值模擬
- 發佈時間：2015-05-14 01:30:45 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
科技日報廣州5月13日電 （特約記者王握文 記者唐先武）記者13日從國家超算廣州中心獲悉：由北京師範大學天文係教授張同傑領銜的宇宙中微子數值模擬團隊，在“天河二號”超級電腦系統上，日前成功完成了3萬億粒子數的宇宙中微子和暗物質數值模擬，揭示了宇宙大爆炸1600萬年之後至今約137億年的漫長演化進程。
專家指出，這一研究成果為通過天文觀測手段研究宇宙中微子及其品質打開了一扇新的大門，有望大大縮短人類探索宇宙起源與演化奧秘的時間進程，對基礎科學、宇宙環境、地球生態、礦藏勘探等領域的科學研究將起到積極的推動作用。
中微子是自然界中最基本的粒子種類之一，由於品質小（約為電子品質的千萬分之一或更低），不帶電，運動速度快，目前的物理學實驗和宇宙學觀測都無法測定中微子的絕對品質。但中微子對宇宙早期星系和大尺度結構的形成會産生微弱的抑製作用，後者可以通過大規模宇宙學數值模擬被間接“測量”，從中獲得中微子品質資訊。但這種大規模宇宙學數值模擬，必須依賴具有強大計算和存儲能力的超級電腦。
2013年底，國防科技大學研製成功的世界上最快的“天河二號”超級電腦在國家超算廣州中心投入運作。此後，由北京師範大學、國防科技大學、加拿大理論天體物理研究所、北京大學、中科院高能物理研究所聯合組成的宇宙中微子數值模擬團隊，在“天河二號”上成功進行了3萬億粒子數中微子和暗物質的宇宙學數值模擬。據中科院國家天文臺宇宙暗物質與暗能量研究團組首席科學家陳學雷研究員介紹，該項研究比美國阿貢國家實驗室的Mira（中譯為“米納”）超級電腦去年進行的1.07萬億粒子數數值模擬超出兩倍多，是目前國際宇宙學領域運作粒子數最多的N體數值模擬。
張同傑教授告訴記者，進行多達3萬億粒子數中微子和暗物質的宇宙學數值模擬，目前世界上只有“天河二號”能擔此重任。它好比一架“像素”極高的“超高速錄影機”，通過上述模擬“還原”出宇宙清晰而漫長的演化“視頻”，使宇宙大爆炸1600萬年之後至今約137億年的漫長演化過程得以“呈現”，為通過天文觀測手段測量中微子品質帶來新的契機和希望。
