(Bloggen vom Chaos Communication Congress)
12.45 Uhr: Simulating the Universe on Supercomputers
Mit Mark Vogelsberger treten wir ein in die wunderschöne Welt der simulierten Kosmologie und Wissenschaftspornographie.
Erstmal gibt’s ein bisschen Skalenporn: die Größe der Erde < die Größe der Sonnensystems < die Größe der Galaxis < die Größe der “local group” hiesiger Galaxien (sind wa bereits bei einer Million Lichtjahre) < die Größe des “super-clusters” der hiesigen Galaxien-Gruppen (100 Millionen Lichtjahre) < die Größe des sichtbaren Universums … 3 mal 10 hoch 22 Lichtjahre. Aufatmen.
Es wird darum gehen, wie “the evolution of cosmic structure” vom Urknall an zu simulieren, von “initial conditions that we know very well” (wir können ja in die Vergangenheit gucken, dank kosmischer Mikrowellenhintergrundstrahlwhatever) bis zum jetzigen Zustand, um anhand der Nähe des Endergebnisses dieser Simulation zur uns sichtbaren Realität bestehende kosmologische Modelle zu überprüfen, auf denen die Simulation basiert. Im Gegensatz zu Quantendingsbums & Co. lässt sich Kosmologie nur über Simulation betreiben, denn ein Universum kann man nicht mal eben so praktisch in einem SuperColliderIrgendwas experimentell entstehen lassen und über den Verlauf einiger Milliarden Jahre beobachten.
Den Werdegang des Kosmos aber simulieren wir nur anhand Dunkler Materie, denn: Wenn wir so Krams wie die uns sichtbare Materie hinzunehmen würden, würde die Simulation undurchführbar rechenintensiv, und die Verteilung der Galaxien-Super-Cluster und damit der sichtbaren Materie orientiert sich hinreichend nah an der Verteilung Dunkler Materie. Wobei. Eigentlich sind das ja alles nur (über die Simulation irgendwie zu überprüfende?) Annahmen, die wir über die Dunkle Materie haben, denn sie wäre ja nicht dunkel, wenn wir sie und ihr Verhalten messen könnten. (Vielleicht klappt letzteres aber demnächst mittels Gamma-Strahlenmessung.)
Das Wandeln einzelner Galaxien können wir auch unter Einbeziehung der sichtbaren Materie simulieren, das halten die Supercomputer von heute gerade noch aus.
Derlei Simulationen produzieren nicht nur inhaltlich wertvolle wissenschaftliche Ergebnisse, sondern auch sehr präsentable, spektakuläre Videos kosmischer Umwälzungen, die sich in der Populärwissenschaft genauso gut machen wie zum Einstauben von Fördertöpfen und Rechenzeitplätzen. Und diese Videos kriegen wir hier zur Genüge zu sehen. Ich komme aus dem Gaffen und Sabbern kaum heraus. Science pr0n par excellence.
Weiter geht’s mit Maschinen- und Mathepr0n, um die gigantischen Ansprüche an Rechenpower, Supercomputer (ein Supercomputercluster steht zum Beispiel auf einem Foto in Barcelona in einer großen Kirchenhalle, “zu Kühlungszwecken”) und Algorithmengestaltung zu verdeutlichen, die die kosmischen Simulationen einfordern. Die Größe der Simulationen steigt in den letzten Jahren mit Moore’s Law, und die Unverständlichkeit der präsentierten Formeln steigt mit meiner mangelnden mathematischen Bildung. Aber ich mag das ja, wenn ich kognitiv überfordert werde.
Und für den, der Gottes Handwerk in seinem eigenen Gehäuse simulieren will, gibt’s sogar eine Demo-Version der Kosmos-Simulationen für den Heimcomputer.
Thursday December 27, 2007
Werbung
(hier war mal AdSense-Werbung, heute aber nicht mehr)
Kommentarfunktion für diesen Artikel geschlossen.
