Bu Reklamı Kapat
Bu Reklamı Kapat

Evreni Simüle Etmek: Modern Kozmolojinin Bize Kattıkları ve Gelecek...

Evreni Simüle Etmek: Modern Kozmolojinin Bize Kattıkları ve Gelecek...
5 dakika
973
  • Fiziksel Kozmoloji

Evren, akıl almaz büyüklükteki bir yapıdır. Bugüne kadar bu yapının ne kadar büyük, uçsuz bucaksız ve karmaşık olduğuna dair birçok farklı açıdan yaklaşıp, birçok perspektif sunduk. Ancak buna rağmen modern kozmolojinin ve bilimin bu yapıyı modern bilgisayarları kullanarak simülasyon üzerinde yeniden yaratabiliyor olması birçoklarına şaşırtıcı gelebilecektir. Öyle ki, kozmologlar son 20 yıldır bilgisayarlı Evren modellemeleri yapabilmektedirler. Görselde, bunu başarmamızı sağlayan en meşhur algoritmalardan biri olan Hareketli Ağ Algoritması ile elde ettiğimiz bir Evren modeli gösterilmektedir. Modelde, simüle edilmiş evrenin karanlık madde yoğunluğu, gaz yoğunluğu, gaz sıcaklığı ve gaz metalisitesi gibi fiziksel parametreleri, farklı kırmızıya kayma değerlerine bağlı olarak, yani evrenin evriminin farklı evrelerinde nasıl göründüğü gösterilmektedir. Görseldeki her bir kutucuğun bir kenarı 100 megaparseğe, yani 3.086x1021 (3.086.000.000.000.000.000.000 veya 3.1 sekstilyon) kilometreye karşılık gelmektedir. 

Günümüzdeki teknolojiyi kullanarak genellikle bir kenarı birkaç yüz megaparseklik (Mpc, yaklaşık 3.26 milyon ışık yılı) hacimler modellenmektedir ve bunu yapmak için birkaç milyar parçacık bir arada simüle edilmektedir. Bu simülasyonlar, Kozmik Mikrodalga Artalan Işıması (KMAI) haritalarından gelen parametrelerin başlangıç değerlerini taklit etmektedir ve bunu yaparken, çok yüksek kırmızıya/kızıla kayma değerleri kullanmaktadır. Bunun sebebi, evrenin evriminin başlangıcına denk gelen koşullarda kızıla kaymanın çok yüksek değerli olmasıdır. Sonrasında kızıla kayma değerleri giderek kısılır ve nihayetinde sıfıra ulaşır. Kızıla kaymanın sıfıra denk olduğu nokta, günümüzdeki evren anlamına gelmektedir.

Bu Reklamı Kapat

Evren simülasyonlarında kullanılan parçacıkların kimi sadece kütleçekiminden etkilenen karanlık madde parçacıkları, kimi ise hem kütleçekiminden etkilenen hem de hidrodinamik özellikleri olan normal (veya Baryonik) madde parçacıkları olarak seçilmektedir. Bazı simülasyonlarda ise sadece karanlık madde parçacıkları kullanılmaktadır çünkü kütleçekimini modelleyip simüle edip, hidrodinamiği simüle etmekten çok daha kolaydır. Bu sayede, çok daha fazla sayıda (kimi zaman birkaç trilyon) parçacık kullanmak ve daha gerçekçi modeller elde etmek mümkün olabilmektedir. Bu, aynı zamanda, çok daha büyük kozmolojik hacimlerin eş miktarda çözünürlükle simüle edilebilmesi anlamına gelmektedir. Kimi zamansa sadece karanlık maddeyi modelleme sayesinde çok daha düşük hacimleri, çok daha yüksek çözünürlük ile modellemek mümkün olabilmektedir. 

Aslına bakacak olursanız, tarihsel olarak, sadece karanlık madde modellerini kullanan simülasyonlar çok daha uzun bir geçmişe sahiptir; çünkü bunları gerçekleştirmek çok daha kolaydır. Ancak tahmin edebileceğiniz gibi, yapılan bazı gözlemler sonucunda sadece karanlık maddeye dayalı simülasyonlarda bazı uyuşmazlıklar tespit edilmiştir. Sonradan yapılan araştırmalar, bu uyuşmazlıkların o zamanki standart kozmolojik modelle alakalı olduğunu göstermiştir. Simülasyonlara baryonların eklenmesi sonucunda çok daha isabetli sonuçların alınmaya başladığı görülmüş, söz konusu sorunlar ve uyuşmazlıklar ortadan kalkmıştır. Bu nedenle, simüle etmesi daha zor olsa da, daha isabetli sonuçlar elde etmek adına hidrodinamiği de içeren baryon parçacıklarını kullanmak gerekmektedir.

Bu Reklamı Kapat

Tabii ki Evren'in böylesine büyük hacimlerini tek bir grubun tek başına modellemesi oldukça güç bir iştir; bu nedenle genellikle bu tip simülasyonlar birçok araştırma merkezi ve bilim insanının ortaklaşa çalışması sonucunda elde edilir. Çoğu zaman bu modellerin tamamlanması için on milyonlarca CPU saatinin harcanması gerekmektedir. Ancak bu sayede nefes kesen modeller elde edilebilmektedir.

Fakat bu noktada sizi muhtemelen hayal kırıklığına uğratacağız: Günümüzde henüz tekil yıldızlar düzeyinde (çözünürlüğünde) modelleme yapmak mümkün değildir. Kaldı ki gezegenleri veya onların yüzeyindeki herhangi bir cismi, olayı veya olguyu (örneğin canlılığın başlangıcını) bu evren simülasyonları içerisinde modelleyebilelim... Sözünü ettiğimiz birkaç milyar parçacık genellikle yaklaşık 10.000 galaksiye bölüştürülür. Bu durumda, tipik olarak gerçekte birkaç yüz milyar yıldıza (ve ciddi miktarda bir karanlık madde kütlesine) sahip olan bir galaksiye sadece 1 milyon parçacık civarında düşmektedir. Dolayısıyla her bir parçacık, yaklaşık 1 milyon yıldıza denk gelecektir. Bunun altındaki hiçbir nesne, çözünürlük sınırlarında olamayacaktır. 

Bu durum, araştırmalar önünde bazı engeller doğurmaktadır: Örneğin kozmologlar için bu çözünürlük-altı yapıların (karadelikler, yıldızlar, vs.) oluşumu ve evrimi, makro skalada önemli etkilere sahiptir. Ancak bunları şu anda elimizdeki çözünürlük çerçevesinde bağımsız olarak modelleyemediğimiz için, bunların simülasyonlara sonradan, "elle" eklenmesi gerekmektedir. Bu da bol miktarda özel/hassas ayarlamayı beraberinde getirmektedir. Bu durum, söz konusu simülasyonların güvenilirliği ile ilgili kuşkulara neden olmaktadır.

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Peki gelecekte daha iyisini başarmak mümkün olabilir mi?

Bu konuda kuşkular bulunmaktadır. Çünkü sorun sadece donanımsal bir problem değildir. Yani über-hızlı süperbilgisayarlar elde etmek demek, bu sorunların üstesinden gelinebileceği anlamına gelmemektedir. Aslına bakarsanız, sözünü ettiğimiz modelleri de sınırlayanlar bilgisayarların işlem kapasitesi değildir. Örneğin az önce bahsettiğimiz modeller, günümüzdeki bilgisayar işlem gücünün %1'ini bile kullanmamaktadır! Sorun, simülasyonları yapmak için kullandığımız algoritmalarımızdaki eksikler ve bilinmeyenlerdir. Bunlar, simülasyonlarımızın gerçekçiliğinin altını oymaktadır. Örneğin, bu problemlerden başlıcası, eldeki simülasyonu bir bilgisayarın farklı işlemci çekirdeklerine nasıl bölüştürdüğümüzle ilgilidir. Normalde bunu yapmanın tipik bir yolu, aç bırakma (starvation) yöntemidir. Yani mesela bir galaksinin çökmesi, algoritmanın zaman adımını kısaltmasına neden olmaktadır. İşte bu çöken galaksiyi modelleyen bilgisayar çekirdeği aşırı meşgulken, diğer yüzlerce bilgisayar çekirdeği "açtır"; yani o çekirdeğin işini bitirmesini beklerken bir şey yapamazlar.

Sorunun bir diğer ayağı ise bilim kültürüyle ilgilidir. Astronomi, kendi kodlarımızı yazmakta ısrarcı olduğumuz alanlardan birisidir. Birçok astronom, fiziği ve nümerik analizi çok iyi bildiği için, hatalı bir şekilde, kodlamayı da çok iyi bildikleri varsayımı hatasına düşerler. Ne yazık ki günümüzde astrofizikçiler ile bilgisayar bilimcileri arasında çok nadiren işbirliği yapılmaktadır.

Kim bilir, belki bu satırları okuyanlar arasında olan bazı Evrim Ağacı okurları, bu sorunların çözümünde kilit rol oynayacaktır?

Okundu Olarak İşaretle
Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Tebrikler! 2
  • Bilim Budur! 2
  • İnanılmaz 1
  • Umut Verici! 1
  • Merak Uyandırıcı! 1
  • Muhteşem! 0
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 0
  • Güldürdü 0
  • Üzücü! 0
  • Grrr... *@$# 0
  • İğrenç! 0
  • Korkutucu! 0
Kaynaklar ve İleri Okuma
  • H. Aly. Will We Ever Be Able To Simulate An Entire Universe?. (4 Haziran 2020). Alındığı Tarih: 4 Haziran 2020. Alındığı Yer: Quora | Arşiv Bağlantısı
Bu Reklamı Kapat

Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?

Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:

kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci

Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 21/05/2022 22:16:19 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/4590

İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.

Bu Reklamı Kapat
Size Özel (Beta)
İçerikler
Sosyal
Karanlık Madde
İletişim
Sanat
Karanlık
Ateş
Uzay
Biyoçeşitlilik
Nükleer Enerji
Dünya
Pandemik
Yatay Gen Transferi
Hız
Tarım
Kozmoloji
Video
Sperm
Anksiyete
Sars Virüsü
Oksijen
Bilgi
Uçak
Element
Hastalık
Allah
Büyük Patlama
Aklımdan Geçen
Komünite Seç
Aklımdan Geçen
Fark Ettim ki...
Bugün Öğrendim ki...
İşe Yarar İpucu
Bilim Haberleri
Hikaye Fikri
Başlık
Bugün bilimseverlerle ne paylaşmak istersin?
Bağlantı
Gönder
Ekle
Soru Sor
Daha Fazla İçerik Göster
Evrim Ağacı'na Destek Ol
Evrim Ağacı'nın %100 okur destekli bir bilim platformu olduğunu biliyor muydunuz? Evrim Ağacı'nın maddi destekçileri arasına katılarak Türkiye'de bilimin yayılmasına güç katmak için hemen buraya tıklayın.
Popüler Yazılar
30 gün
90 gün
1 yıl
EA Akademi
Evrim Ağacı Akademi (ya da kısaca EA Akademi), 2010 yılından beri ürettiğimiz makalelerden oluşan ve kendi kendinizi bilimin çeşitli dallarında eğitebileceğiniz bir çevirim içi eğitim girişimi! Evrim Ağacı Akademi'yi buraya tıklayarak görebilirsiniz. Daha fazla bilgi için buraya tıklayın.
Etkinlik & İlan
Bilim ile ilgili bir etkinlik mi düzenliyorsunuz? Yoksa bilim insanlarını veya bilimseverleri ilgilendiren bir iş, staj, çalıştay, makale çağrısı vb. bir duyurunuz mu var? Etkinlik & İlan Platformumuzda paylaşın, milyonlarca bilimsevere ulaşsın.
Podcast
Evrim Ağacı'nın birçok içeriğinin profesyonel ses sanatçıları tarafından seslendirildiğini biliyor muydunuz? Bunların hepsini Podcast Platformumuzda dinleyebilirsiniz. Ayrıca Spotify, iTunes, Google Podcast ve YouTube bağlantılarını da bir arada bulabilirsiniz.
Yazı Geçmişi
Okuma Geçmişi
Notlarım
İlerleme Durumunu Güncelle
Okudum
Sonra Oku
Not Ekle
Kaldığım Yeri İşaretle
Göz Attım

Evrim Ağacı tarafından otomatik olarak takip edilen işlemleri istediğin zaman durdurabilirsin.
[Site ayalarına git...]

Filtrele
Listele
Bu yazıdaki hareketlerin
Devamını Göster
Filtrele
Listele
Tüm Okuma Geçmişin
Devamını Göster
0/10000

Göster

Şifremi unuttum Üyelik Aktivasyonu

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close
Geri Bildirim Gönder
Reklamsız Deneyim

Evrim Ağacı'nda reklamları 2 şekilde kapatabilirsiniz:

  1. Ücretsiz üye girişi yapmak: Sitedeki reklamların %50 kadarını kapatmak için ücretsiz bir Evrim Ağacı üyeliği açmanız ve sitemizi/uygulamamızı kullanmanız yeterli!

  2. Maddi destekçilerimiz arasına katılmak: Evrim Ağacı'nın çalışmalarına Kreosus, Patreon veya YouTube üzerinden maddi destekte bulunarak hem Türkiye'de bilim anlatıcılığının gelişmesine katkı sağlayabilirsiniz, hem de site ve uygulamamızı reklamsız olarak deneyimleyebilirsiniz. Reklamsız deneyim, sitemizin/uygulamamızın çeşitli kısımlarda gösterilen Google reklamlarını ve destek çağrılarını görmediğiniz, %100 reklamsız ve çok daha temiz bir site deneyimi sunmaktadır.

Kreosus

Kreosus'ta her 10₺'lik destek, 1 aylık reklamsız deneyime karşılık geliyor. Bu sayede, tek seferlik destekçilerimiz de, aylık destekçilerimiz de toplam destekleriyle doğru orantılı bir süre boyunca reklamsız deneyim elde edebiliyorlar.

Kreosus destekçilerimizin reklamsız deneyimi, destek olmaya başladıkları anda devreye girmektedir ve ek bir işleme gerek yoktur.

Patreon

Patreon destekçilerimiz, destek miktarından bağımsız olarak, Evrim Ağacı'na destek oldukları süre boyunca reklamsız deneyime erişmeyi sürdürebiliyorlar.

Patreon destekçilerimizin Patreon ile ilişkili e-posta hesapları, Evrim Ağacı'ndaki üyelik e-postaları ile birebir aynı olmalıdır. Patreon destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi 24 saat alabilmektedir.

YouTube

YouTube destekçilerimizin hepsi otomatik olarak reklamsız deneyime şimdilik erişemiyorlar ve şu anda, YouTube üzerinden her destek seviyesine reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. YouTube Destek Sistemi üzerinde sunulan farklı seviyelerin açıklamalarını okuyarak, hangi ayrıcalıklara erişebileceğinizi öğrenebilirsiniz.

Eğer seçtiğiniz seviye reklamsız deneyim ayrıcalığı sunuyorsa, destek olduktan sonra YouTube tarafından gösterilecek olan bağlantıdaki formu doldurarak reklamsız deneyime erişebilirsiniz. YouTube destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi, formu doldurduktan sonra 24-72 saat alabilmektedir.

Diğer Platformlar

Bu 3 platform haricinde destek olan destekçilerimize ne yazık ki reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. Destekleriniz sayesinde sistemlerimizi geliştirmeyi sürdürüyoruz ve umuyoruz bu ayrıcalıkları zamanla genişletebileceğiz.

Giriş yapmayı unutmayın!

Reklamsız deneyim için, maddi desteğiniz ile ilişkilendirilmiş olan Evrim Ağacı hesabınıza yapmanız gerekmektedir. Giriş yapmadığınız takdirde reklamları görmeye devam edeceksinizdir.

Destek Ol

Devamını Oku
Evrim Ağacı Uygulamasını
İndir
Chromium Tabanlı Mobil Tarayıcılar (Chrome, Edge, Brave vb.)
İlk birkaç girişinizde zaten tarayıcınız size uygulamamızı indirmeyi önerecek. Önerideki tuşa tıklayarak uygulamamızı kurabilirsiniz. Bu öneriyi, yukarıdaki videoda görebilirsiniz. Eğer bu öneri artık gözükmüyorsa, Ayarlar/Seçenekler (⋮) ikonuna tıklayıp, Uygulamayı Yükle seçeneğini kullanabilirsiniz.
Chromium Tabanlı Masaüstü Tarayıcılar (Chrome, Edge, Brave vb.)
Yeni uygulamamızı kurmak için tarayıcı çubuğundaki kurulum tuşuna tıklayın. "Yükle" (Install) tuşuna basarak kurulumu tamamlayın. Dilerseniz, Evrim Ağacı İleri Web Uygulaması'nı görev çubuğunuza sabitleyin. Uygulama logosuna sağ tıklayıp, "Görev Çubuğuna Sabitle" seçeneğine tıklayabilirsiniz. Eğer bu seçenek gözükmüyorsa, tarayıcının Ayarlar/Seçenekler (⋮) ikonuna tıklayıp, Uygulamayı Yükle seçeneğini kullanabilirsiniz.
Safari Mobil Uygulama
Sırasıyla Paylaş -> Ana Ekrana Ekle -> Ekle tuşlarına basarak yeni mobil uygulamamızı kurabilirsiniz. Bu basamakları görmek için yukarıdaki videoyu izleyebilirsiniz.

Daha fazla bilgi almak için tıklayın

Önizleme
Görseli Kaydet
Sıfırla
Vazgeç
Ara
Alıntı Ekle
Kurallar
Komünite Kuralları
Bu komünite, fark edildiğinde ufku genişleten tespitler içindir. Yapacağınız paylaşımlar Evrim Ağacı'nın kurallarına tabidir. Ayrıca bu komünitenin ek kurallarına da uymanız gerekmektedir.
1
Formu olabildiğince eksiksiz doldurun.
Girdiğiniz sözün/alıntının kaynağı ne kadar açıksa o kadar iyi. Açıklama kısmına kitabın sayfa sayısını veya filmin saat/dakika/saniye bilgisini girebilirsiniz.
2
Anonimden kaçının.
Bazı sözler/alıntılar anonim olabilir. Fakat sözün anonimliğini doğrulamaksızın, bilmediğiniz her söze/alıntıya anonim yazmayın. Bu tür girdiler silinebilir.
3
Kaynağı araştırın ve sorgulayın.
Sayısız söz/alıntı, gerçekte o sözü hiçbir zaman söylememiş/yazmamış kişilere, hatalı bir şekilde atfediliyor. Paylaşımınızın site geneline yayılabilmesi için kaliteli kaynaklar kullanın ve kaynaklarınızı sorgulayın.
4
Ofansif ve entelektüel düşünceden uzak sözler yasaktır.
Gerilim, tersleme, tahrik, taciz, alay, dedikodu, trollük, vurdumduymazlık, duyarsızlık, ırkçılık, bağnazlık, nefret söylemi, azınlıklara saldırı, fanatizm, holiganlık, sloganlar yasaktır.
5
Sözlerinizi tırnak (") içine almayın.
Sistemimiz formatı otomatik olarak ayarlayacaktır.
Gönder
Bu Eseri Neden Tavsiye Ediyorsun?
Aşağıdaki kutuya, isimli neden tavsiye ettiğini girebilirsin. Ne kadar detaylı ve kapsamlı bir analiz yaparsan, bu eseri [OKUMAK/İZLEMEK] isteyenleri o kadar doğru ve fazla bilgilendirmiş olacaksın. Tavsiyenin faydalı bulunması halinde Evrim Ağacı kullanıcılarından daha fazla UP kazanman mümkün olacak. Tavsiyenin sadece negatif içerikte olamayacağını, eğer bu sistemi kullanıyorsan tavsiye ettiğin içeriğin pozitif taraflarından bahsetmek zorunda olduğunu lütfen unutma. Yapıcı eleştiri hakkında daha fazla bilgi almak için burayı okuyabilirsin.
Tavsiye Et