宇宙大规模模拟？探索幽灵中微子的秘密？会很复杂很难吗
一组日本科学家建立了有史以来最大的宇宙模
【菜科解读】
你如何检验宇宙理论？通过建造巨大的超级计算机并模拟宇宙的演化。
一组日本科学家建立了有史以来最大的宇宙模拟，其中包括称为中微子的微小“幽灵”粒子。
为了探索物理学中最大的未解之谜之一，研究人员使用了多达 700 万个 CPU 内核来解决 3300 亿个粒子和 400 万亿个计算网格的演化问题。
迄今为止，宇宙中最重要的物质形式是暗物质。
我们不确定它是什么或由什么制成，但我们知道有很多。
它约占所有物质的 80%。
重子物质——构成恒星、行星和整个周期表丰富种类的物质，只占宇宙中所有物质的一小部分。
暗物质构成了宇宙的支柱。
数十亿年前，宇宙中没有结构。
所有的物质——无论是黑暗的还是其他的——都平稳地分布着，一点也不块状。
不同地方的密度变化不大。
总的来说，这是一个非常无聊的宇宙。
但随着时间的推移，宇宙变得更加有趣。
存在微小的密度差异，源于大爆炸初期的微观量子涨落。
密度稍高的地方重力稍大，暗物质开始聚集在一起。
随着这些早期结构的萌芽，它们吸引了更多的材料。
数十亿年来，这个过程清空了宇宙的广大区域——现在被称为宇宙空洞，将所有物质拉入一个由星团、墙壁和细丝组成的广泛网络。
然后是中微子，几乎没有任何质量的极其微小的粒子。
事实上，它们只占宇宙总质量的不到 0.1%。
但是这些微小的粒子对结构的演化有着巨大的影响。
它们很快，能够以接近光速的速度行进。
这种令人难以置信的速度抑制了大型结构的形成，例如星系和星团。
暗物质希望通过引力不断堆积，而中微子运动速度太快，无法在一个地方安定下来。
虽然中微子的质量很小，但它们仍然有一些质量。
它们可以利用引力对暗物质的行为产生微弱的影响，从而防止它像往常一样紧密地聚集在一起。
换句话说，宇宙比没有中微子时要平滑一些。
寻找三种已知的中微子“味道”——电子中微子、μ子中微子和τ中微子——的质量是现代物理学中一个主要的未解决问题。
但具有讽刺意味的是，我们可以通过绘制宇宙中最大的结构来测量这些微小粒子的质量。
为了理解暗物质的本质以及中微子在塑造宇宙演化中的作用，宇宙学家经常求助于计算机模拟。
如果你在模拟中稍微改变中微子的质量，它将改变中微子如何影响数十亿年的结构形成。
因此，通过测量这些相同的结构，您可以了解中微子的质量。
这些模拟通常包含真实宇宙的一小部分，并从一组暗物质“粒子”开始，每个粒子代表一定数量的暗物质——例如，质量数百万倍的单个斑点的太阳。
然后模拟将这些粒子定位为它们在早期宇宙中的位置。
模拟跟踪这些粒子如何通过它们的相互引力演化，从而产生我们今天看到的巨大结构。
这是一种近似技术，因为暗物质的真实行为由有限数量的粒子表示，但它对暗物质非常有效。
模拟中微子要困难得多，因为它们的速度太快了。
很难在模拟中跟踪他们的行为，因为他们可以在短时间内从模拟的一侧移动到另一侧。
因此，模拟无法跟上中微子的行为方式以及它们如何影响暗物质。
所以也许我们不应该费心去尝试近似中微子的行为。
要正确跟踪中微子的演化并解释它们的快速行为，菜叶说说，需要求解一个极其复杂的方程。
然而，求解这个方程——以俄罗斯物理学家阿纳托利·弗拉索夫的名字命名的弗拉索夫方程——需要大量的计算资源。
所以一个日本科学家团队就是这样做的：他们在 Fugaku 超级计算机上使用了 700 万个处理器来追踪暗物质的演化和中微子对结构形成的影响。
在同类模拟中，研究人员使用 3300 亿个粒子来表示暗物质，并使用 400 万亿个组件的计算网格来表示中微子。
虽然它可能没有解开中微子质量的谜团，但模拟确实为更多类似的问题铺平了道路。
从本质上讲，这个模拟是一个概念验证，表明我们现在可以比以往任何时候都更准确地将中微子包括在模拟中。
有了这项新技术，未来的模拟将为了解中微子在宇宙中的作用打开一扇窗户，甚至可能会揭示解开它们质量的钥匙。
驾驶火星探险车是怎样的体验：像是在骑马
对很多人来说，想要体验驾驶一辆超跑的感觉并不是特别难的事情。
但是并不是每个人都有机会去驾驶NASA(美国航空航天局)最新的SEV(太空探险车)。
重达3吨的SEV是NASA研发的新一代太空探险车，宇宙战舰山本洋子，宇宙进化者系统，宇宙相亲网，宇宙飞船的速度，主要用于在类地星球上行驶，比如火星。
Business Insider的作者Jessica Orwig就体验了一次驾驶SEV的感觉。
整体来说，她觉得驾驶一辆并非用来在地球上行驶的交通工具，有一种脱离地球的体验。
1，这次驾驶体验的场地在美国德州肯尼迪航天中心的Mars Yard(火星后院) 进行。
2，这个地方之所以被叫做火星后院，是因为这里是按照火星表面的地貌来设计的，有小山以及各种障碍物。
3，相比月球探险车，火星探险车要先进的多。
比如这辆车上有一个压力仓，里面有可供睡眠和洗漱的设施，可以让两名宇航员连续14天不用下车。
4，另一个突破是，宇航员的航天服可以放火星探险车的后面，对探险车的内部也能起到保护作用，同时也方便宇航员穿着。
5，因为宇航服里已经有增压处理，穿上宇航服就只要15分钟。
但如果从零开始准备的话，穿宇航服要几个小时。
6，探险车还有另一个入口在侧面，这个入口可以和火星居所相连接，这样宇航员从居所里进入到探险车就不需要暴露在火星上了。
7，尽管火星探险车看起来很笨重，但其实非常灵活。
所有12个轮子都是可以360度旋转的，这也意味着这辆车可以向任何方向形式，比如前进、后退、斜走或者平行移动(如果你觉得侧方停车很难，那这真是个很赞的功能)，甚至可以原地旋转360度。
8，这是火星探险车内部摄像头拍摄的画面，因为地面有很多障碍物，所以开这辆车像是在骑马，而不是开一辆特斯拉。
9，这是一个平行移动的画面，被称为"螃蟹行走"，这样可以把侧面入口和火星居所对接。
10，因为火星上并没有汽修站，所以这辆火星探险车有12个轮子。
如果一个轮子爆胎，可以将其提升，用剩余的轮子继续行进。
11，有12个轮子，又可以360度移动，你可能会认为这辆车操作起来会很复杂。
但事实正好相反。
这辆车的操作非常简单，它的操作器看起来像一辆卡车的档位杆。
12，因为操作很方便，这样宇航员就有时间查看外部环境(比如前方开到了悬崖边缘)，避免危险情况的发生。
13，速度并不是这辆火星探险车追求的终极目标，所以你只能慢慢的开。
宇宙之匙，宇宙大灌篮，金宇宙，宇宙如何运行，宇宙夫夫，为什么要探索宇宙，它的最快时速为10公里，比月球探险车要慢3.5公里/小时。
但是它的配置能让这辆车驶离火星居所200公里的距离，之前到达月球的宇航员最大活动半径还不到10公里。
14，这辆火星探险车还能成为一个避风港。
如果太阳有异常活动导致辐射上升，火星车能保证72小时内车里不受辐射影响。
15，最后，我们再来看一眼电影《火星救援》里的火星探险车。
看起来和NASA的火星探险车很像，毕竟 NASA 也是这部电影的顾问之一。
火星遭流星撞击所产生的地震活动可揭示火
研究人员现在通过两项研究证明，这一事件和同年早些时候探测到的另一地震事件是由一颗流星撞击引起的；研究人员用该次撞击产生的表面波来分析火星壳部的结构。
一颗行星的壳部和幔部结构可为其起源和演化提供有关的重要信息。
沿着行星表浅层面传播的地震波被称为表面波，它们可被用来绘测这些结构特征。
然而，到目前为止，除了地球之外，还没有在任何行星上探测到这种波。
尽管在这颗红色星球上的地震性震动和流星撞击并不罕见，但探测和描述它们一直颇具挑战性。
然而，发生在2021年下半年的两次地震事件的规模特别大。
在第一项研究中，Liliya Posiolova和同事利用火星勘测轨道飞行器拍摄到的火星表面图像证明，这两次事件是由流星撞击引起的。
这些碰撞形成了两个巨大的撞击坑(直径>130米)，其产生的表面波回荡于整个火星。
在第二项研究中，Doyeon Kim和同事利用这些表面波（它们是第一次在火星上探测到的表面波）来更好地了解InSight登陆器下方的火星内部结构。
Kim等人发现，火星的壳部比之前推测的要更致密。
这些变化可约束火星壳部的组成、形成和厚度模型。
Yingjie Yang 和 Xiaofei Chen在一篇相关的《视角》中写道：“InSight登陆器预计将在2022年12月结束其运行，因为它的太阳能电池板上积聚了尘埃。
然而，持续对已经记录的地震数据进行研究应能继续做出有关火星结构的新发现。
”
