@ 2016.03.11 , 16:00

新数学模型:描绘早期宇宙的膨胀

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瑞士的物理学家正利用新准则“gevolution”和爱因斯坦的广义相对论,以空前的精确度描绘早期宇宙的膨胀。新模型将时空旋转和引力波振幅因素纳入考虑范围,比以往的软件模拟更加精确,因为它考虑到了粒子的高速运动和暗能量的波动。它符合爱因斯坦的广义相对论。研究人员希望预测引力波的振幅和影响、以及独特的时空旋转,从而描绘宇宙的发展。

为此,日内瓦大学的团队分析了太空中的一个立方部分。它由600亿个区域构成,其中每一个区域都包含一个粒子(星系的一部分)。于是,他们得以研究这些粒子相对于近邻的运动方式。他们插入爱因斯坦等式的数据,利用日内瓦大学格点场论2 C++算法代码库
和一台瑞士超级计算机,绘制出模型,得以测量宇宙中两个星系之间的距离和时间的矩阵。

之前,科学家曾使用牛顿的万有引力定律,研究大规模宇宙结构的形成。后来,它被爱因斯坦的广义相对论所取代,后者将引力和加速度联系起来,能以更精确的方法掌握不断变化的宇宙。尽管如此,牛顿的观点仍旧广泛地用于模拟引力和大质量的效果。

于是,这将我们带回到“gevolution”模型,它能够绘制科学思想和天体运动的最新理论,而非牛顿学说的准则。它带来了一个数学模型,该模型能够更精确、更复杂地描绘宇宙诞生之初的膨胀方式。同时,它有助于我们加深对引力波和暗能量的理解——人们认为,后者构成宇宙的70%。

这个方式在概念上畅通无阻。它十分通用,适用于牛顿学说失效或不准确的多种环境——从动力学暗能量或热黑体模型模拟到核心坍缩型超新星爆发。同时,它或许能使我们在史无前例的大范围中测试广义相对论。为促进深入研究,该团队打算在不久后将“gevolution”公诸于世。

本文译自 sciencealert,由译者 蛋花 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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