一个中微子在宇宙中是最小的粒子,但其确切的大小是什么?这个问题一直困扰物理学家几代人。但是,就像大多数问题,解决方案可以通过把找到的界限。
筑波大学的物理学家,在日本京都大学和东京大学创建了一个新的方法,模拟大量宇宙的微妙效果评估中微子在宇宙的进化。
自1930年以来,中微子是一个理论物理学标准模型的组件,和自检测在1950年代中期,他们也被一个实验性的基石。这些粒子,在理论上,光子具有相同的质量。然而,他们不仅有各种各样的形状或味道,但他们也摆动,据科学家。
因此,物理学家假定中微子必须包括质量。此外,实验室调查建立了多厚一个中微子可能成为顶级参数,将它置于1/500,000厚度的一个电子。所以我们有准确的数量介于0和1/500,000th电子的质量。
中微子是一个重要的宇宙的一部分,因为他们的《盗梦空间》,逐出生产真空本身在大爆炸。这一天,一个不带电的背景这些中微子残余包围着我们,类似于静态哼的剩余辐射,我们仍然可以发现宇宙微波背景。然而,有辩论,大量的遗物宇宙中微子会影响新生的结构。很难确定可能发生什么样的后果。
在典型的物理模型,例如,太阳能系统或一群原子,你可以选择几个项目,建立与互相交流,安排他们在3 d空间中,然后让计算机分析随着时间的推移会发生什么。“体”模拟可以帮助大规模模拟。然而,他们有限制,尤其是相比,量子物理学。
大量的中微子,例如,不一样的经典粒子。因为中微子只与重力和疲软的亚原子粒子相互作用,很难说有不同形式的中微子与宇宙的扩张。
研究人员使用一种弗拉索夫模拟方程从等离子体物理在这个新的模型在研究过程中。而不是把遗物中微子作为离散对象,科学家们使用plasma-based方程来描述连续介质。
实验使用一台超级计算机在日本RIKEN计算科学中心。它显示了计划可能使用在不同的尺度上提供现实的表征的可观测宇宙的结构。
“我们最大的模拟自我一贯地结合了弗拉索夫模拟400万亿与330 billion-body计算网格,它准确地再现了宇宙中微子的复杂动力学,”说,该研究的第一作者大学的物理学家Koji Yoshikawa东京。
需要更多的研究来建立一个更精确的数字遗产中微子的质量。尽管如此,团队的成就已经赢得了一个地方的决赛ACM戈登2021年贝尔奖。大规模的造型结构的独特方式可以应用于等离子体物理学和帮助物理学家发现多少质量一个中微子的命令。
这一研究发表在SC的21:高性能计算国际会议程序,网络,存储和分析。
