【环球时报报说念 记者 马俊】编者的话：遍及无际的天地是若何演化的、机密的暗物资到底阐发着什么作用……这些王人是现在天文范围的热点话题。思要探索其中的好意思妙，除了传统的天文不雅测以外，天体裁家们越来越多地运转借助超等贪图机的力量。近日，由中国科学院国度天文台牵头的国际团队面向民众到手推出超大范围天地学模拟名堂——“千衍”名堂，它所获得的后果被国际同业奖饰为“贪图名胜”。该名堂将开展哪些前沿盘考？国产超算在其中又饰演了什么变装？《环球时报》记者就此采访了“千衍”名堂王乔盘考员。

创面前国际天地学模拟新记录

“千衍”名堂盘考员王乔告诉《环球时报》记者，面前国际天体裁的前沿盘考妙技包括两个标的：一所以千里镜来驱动的传统天文不雅测，这就包括被称为“中国天眼”的500米口径球面射电千里镜（FAST）；二是比年兴起的依靠超等贪图机对天地演化进行贪图模拟，它需要相等精确和大范围的数据复旧。“千衍”名堂就属于这类，非常于在超算中复刻一个编造天地。

天地的酿成与演化长期是东说念主类不懈探索的终极课题之一，从基础物理连结到面前精确天地学的期间大范围星系巡天不雅测，天地学数值模拟恰是解开这一谜题的中枢枢纽。“千衍”名堂依托国产自主软硬件，到手完成民众最大范围天地学数值模拟，构建出面前最大范围编造天地，考证了主流天地学模子，展现了我国在天文模拟与高性能贪图范围的顶尖实力。它的中枢挑战在于其前所未有的范围与精度——模拟在120亿光年的天地空间方法上，使用4.2万亿个暗物禀赋点，精确贪图了天地百亿年历史中大方法结构的演化过程，输出上百个时辰层的天地快照信息，包含13PB（1PB非常于1024TB）原始数据与导出数据，创下面前国际天地学模拟的新记录，为东说念主类探索天地好意思妙提供了苍劲的“数字器用”。

王乔示意，具体来说，利用超算模拟天地的演化，就是从大爆炸之后的天地早期运转，通过贪图天地中物资的引力作用一步一步良好目量地重现天地结构在110亿年的演化过程。在此过程中，还要结合星系酿成的物理模子，给出天地历史中可不雅测的多种重要类型的星系的位置、光度、脾气等迫切信息，也就是模拟星系星表。这为暗物资、暗能量等前沿盘考提供表面复旧，同期也能为天文不雅测名堂的数据分析、过错评估提供迫切参考，为科研东说念主员提供了回溯天地历史的盘考方法。

“千衍”名堂的后果之一就是通过与真实不雅测数据比较，考证了其贪图末端的正确性与可靠性。该名堂首批发表的论文之一，就以有名星系团阿贝尔2744为样本，开展了与天文不雅测数据的比较盘考。这个距离地球约40亿光年的星系团，是由数个较小星系团碰撞交融酿成的，其复杂结构为考试天地学模子提供了绝佳样本。在格局学初选以及更正不雅测汲取场后，模拟末端与不雅测数据在像素级比较中，星所有这个词密度、亮度和投影质地的归并分散特征高度吻合。

好意思国得克萨斯大学奥斯汀分校证明迈克·博伊兰-科尔钦评价说念：“面前，咱们正迈入一个全新期间——大范围天地巡天不雅测有望透彻变嫌东说念主类对暗能量、天地暴胀及中微子性质的领路。要结束这一宗旨，就需要与之匹配的先进表面器用，而‘千衍’模拟就是这么一项贪图名胜，它将助力咱们从天地不雅测中破解基础物理的中枢好意思妙。该模拟领有前所未有的体积粉饰范围与质地划分率，既能精确揣测多数相对常见星系在天地网中的分散限定，也能了了呈现那些体积较小的模拟无法触及的、自己珍稀且极具盘考价值的天体脾气。将来数年，该模拟王人将成为星系酿成与天地学范围的标杆性后果。”

德国马普天体物理盘考所长处沃尔克·施普林格尔示意：“‘千衍’模拟刷新了面前数值天地学的发展极限。该团队到手结束这一超大范围、高精度的模拟，令我深感震荡。凭借其苍劲的统计智商，咱们得以对ΛCDM天地学模子进行全新的高精度考试，这关于该范围的发展至关迫切。”

向公众呈现“真实天地”

王乔示意，国际天体裁最前沿的“星际巡天”范围，就是通过大范围扫描太空，系统性地记录整个可见的星系，并按照类别进行统计与贪图，进而从这些不雅测数据中反向推上演天地学信息。通过将高精度编造天地与试验不雅测进行比较，“千衍”名堂将为盘考暗物资、暗能量等基础天地常识题提供迫切复旧，潜入对星系演化限定的领路。同期，模拟数据也将为中国空间站巡天千里镜（CSST）、欧洲空间局欧几里得空间千里镜（Euclid）等大型巡天名堂提供迫切的科学复旧。

看似弘远上的天地学模拟，其实也与公众普通生涯很靠近。王乔先容说，数值模拟的后果诚然内容上是概括的数据，但通过可视化处理，不错转动为如电影般通顺、富余视觉冲击力的图像，直不雅展示天地演化历程、大方法结构以及迫切天体的酿成过程，2026年世界杯官网呈现出一部完满的天地史。基于这一特色，“千衍”名堂已与北京天文馆、上海天文馆以及中国好意思术学院等多家机构开展合营，将数据转动为影片、图像或艺术创作，用于科普宣传。这种形势概况向公众直不雅、简直地呈现天地神态——既有真实数据复旧，又具艺术感染力。因此，不管从科普传播依然文化宣传角度看，王人具有积极真谛。

依托国产系统开展前沿盘考

天地学数值模拟波及超大范围万古辰的贪图，时时需要在大型致使顶级的贪图机平台上完成，由此带来的本事挑战亦然贪图天体物理与高性能贪图交叉范围的迫切课题。王乔先容说，举例日本此前耐久在天地模拟，特出是N体模拟范围具备上风。2021年日本天地学模拟“天地”名堂（Uchuu），就是运行在那时日本名次靠前的ATERUI超算上完成的。据《环球时报》记者了解，“千衍”名堂的后果标记着我国天地学数值模拟从耐久依赖海外贪图资源，迈向依托国产自主系统开展前沿盘考的提升。

“千衍”名堂使用国度天文台团队自主开辟的软件PhotoNs，依托国产超等贪图机，十余年来抓续开展针对算法、编程与优化的使命，并在国产超算中心结束了上万张加快卡的万古辰贪图智商。其中，中科朝阳为“千衍”提供了重要的贪图与存储复旧，在长周期、高强度的名堂运行中，逍遥可靠地保险了超大范围暗物禀赋点引力演化的抓续贪图；面对模拟产生的PB级海量数据，朝阳存储系统也结束了数据的高效读写、处理与耐久安全保存。

但思要作念到这一步，中国科学家也克服了诸多辛勤。王乔示意，要结束远超以往范围的大范围天地学数值模拟，传统软件已无法胜任。团队最先尝试了国际上的锻真金不怕火软件，但面对上万张加快卡的范围，发现这条路行欠亨。最先，硬件自己是全新的，需要在这套新架构上从新作念编程和开辟；其次，有了新的超等贪图机，传统算法也必须随之出动，而科学宗旨对精度的条件极高，必须极限压榨算力来振作需求。因此，从多个维度动身，他们简直重写了整个这个词经由，每个枢纽王人要再行联想和考证，挑战相等大。

在贪图层面，如斯超大范围的运算，所濒临的中枢挑战是收罗通讯与算力分拨。即便领有超算集群，也难以保证整个建设抓续并诳骗命，部分贪图资源常因恭候慢速枢纽而闲置，酿成性能瓶颈。因此“千衍”名堂的科学家还需要识别并惩办这些瓶颈，使整个建设充分、高效地运转。这是高性能贪图中偏重底层本事与系统优化的问题。

在科学层面，“千衍”名堂相似存在显耀挑战。举例，团队需处理十几PB的数据，后续分析自己就极为复杂。试验数据产出耗时两年多，其中包含多数细节要领，并需借助最新不雅测数据进行定标与抓续立异。整个这个词过程处于动态演进之中。面前，团队正在准备第二期数据发布，将引入新的物理模子以生成更多数据，从而匹配面前已启动的第四代天地学星系巡天不雅测的条件。

王乔以为，“千衍”名堂在一定进度上标记着一个迫切节点：中国在数字模拟范围真确运转走向国际前沿。“不错说，这是一套全链条国产化的决策，并在该范围作念到了最初，具有光显的标记性真谛。”

此外，王乔也提到将整个这个词“千衍”名堂依托国产自主系统开展前沿盘考的另一个克己。“唯有我方主导这个名堂2026年世界杯官网，身手适度它的将来发展标的。咱们有了现在的框架之后，不错依托它进一步丰富其内容，更自洽地完成从暗物资到发光星系之间演化的全经由推演，这是很迫切的。”