“沙盒游戲”這個(gè)概念應(yīng)該不少人都知道。由沙盤游戲演變而來，沙盒游戲創(chuàng)造出一個(gè)模擬世界，讓玩家可以在游戲當(dāng)中自由探索。日前，研究人員開發(fā)出一款沙盒游戲，當(dāng)中模擬的并不是什么虛構(gòu)的世界——而是真實(shí)的整個(gè)宇宙。

Uchuu（日語，意為“外太空/宇宙”）是迄今為止最大和最真實(shí)的宇宙模擬。一個(gè)由來自日本、西班牙、美國、阿根廷、澳大利亞、智利、法國和意大利的研究人員組成的國際團(tuán)隊(duì)利用世界上最強(qiáng)大的天文學(xué)專用超級計(jì)算機(jī)ATRUI II創(chuàng)建了Uchuu。即使集合了國際天文學(xué)精英和強(qiáng)大計(jì)算能力等，研究團(tuán)隊(duì)仍然花了一年時(shí)間來制作Uchuu。

千葉大學(xué)副教授石山智明（Tomoaki Ishiyama）開發(fā)了用于生成Uchuu的代碼，他解釋說：“為了制作Uchuu，我們使用了40200個(gè)處理器（CPU核心），消耗了2000萬個(gè)超級計(jì)算機(jī)小時(shí)，產(chǎn)生了3PB的數(shù)據(jù)，相當(dāng)于一個(gè)1200萬像素手機(jī)的接近9億張照片。"

Uchuu模擬由2.1萬億個(gè)粒子組成，其計(jì)算立方體的邊長達(dá)到了前所未有的96.3億光年。作為比較，這大約是地球和最遙遠(yuǎn)的觀測星系之間距離的四分之三。Uchuu將使我們能夠在迄今為止無法想象的規(guī)模和細(xì)節(jié)水平上研究宇宙的演變。

Uchuu的重點(diǎn)是宇宙的大尺度結(jié)構(gòu)：神秘的暗物質(zhì)光環(huán)，它不僅控制著星系的形成，而且還控制著整個(gè)宇宙本身的命運(yùn)。這些結(jié)構(gòu)的規(guī)模從最大的星系團(tuán)到最小的星系都有。與其他虛擬世界相比，Uchuu的一個(gè)大贏家是時(shí)間領(lǐng)域，當(dāng)中模擬了從宇宙大爆炸到現(xiàn)在幾乎整個(gè)138億年的物質(zhì)演變。這比地球生命首次從海洋上岸的時(shí)間長30多倍。

IAA-CSIC的博士生Julia F. Ereza使用Uchuu來研究宇宙的大尺度結(jié)構(gòu)，她解釋了時(shí)間域的重要性：“Uchuu就像一臺時(shí)間機(jī)器：我們可以向前、向后和停止時(shí)間，我們可以'放大'一個(gè)星系或'縮小'整個(gè)星系團(tuán)，我們可以看到宇宙從最早到現(xiàn)在的每一瞬間和每一個(gè)地方到底在發(fā)生什么，是研究宇宙的一個(gè)重要工具�！�

研究小組使用高性能的計(jì)算技術(shù)，將Uchuu模擬中暗物質(zhì)光環(huán)的形成和演變的信息壓縮成一個(gè)100TB的目錄。由于位于安達(dá)盧西亞天體物理研究所（IAA-CSIC）、RedIRIS小組和加利西亞超級計(jì)算中心（CESGA）的計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施skun6，這個(gè)目錄現(xiàn)在可以在云端以一種易于使用的格式提供給大家。未來發(fā)布的數(shù)據(jù)將包括虛擬星系的目錄和引力透鏡圖。