С помощью алгоритма, описывающего паттерны роста слизевиков, астрономы построили карту невидимой космической сети газа и темной материи — по сути, структуру Вселенной.
Слизевики Physarum polycephalum — одна из самых необычных форм жизни на планете, но не стоит недооценивать эти странные желатиновые кляксы.
https://www.reddit.com/r/gifs/comments/4gct4h/physarum_polycephalum/
Ведь несмотря на свой внешний вид, этот безмозглый организм способен “решать” пространственные задачи, которые вообще-то очень непростые с вычислительной точки зрения. Конечно, он не решает их в привычном нам смысле, он просто растит свою слизистую сеть в поиске источников питания.
Модели на основе P. polycephalum ученые изучают уже не первый год. С их помощью находили выход из лабиринта, определяли кратчайший путь меж двух точек и даже восстанавливали железнодорожную сеть Токио.
http://i.imgur.com/4dpbdyH.gifv
А что, если увеличить масштаб? Именно это и сделала команда ученых под руководством астронома Джо Берчетта из Калифорнийского университета в Санта-Круз.
Ниже: 3D-карта космической сети, построенная по алгоритму слизневика. Желтым показаны галактики, фиолетовым — алгоритмически выстроенные связи.
(NASA, ESA, and J. Burchett and O. Elek — UC Santa Cruz)
Согласно современной космологии, материя Вселенной выстроилась в обширную сеть тонких нитей, которую часто называют космической сетью. К сожалению, эта материя либо слишком разрежена, чтобы мы могли засечь ее нашими инструментами, либо вообще невидима в электромагнитном спектре.
Как же тогда построить карту этой сети? Ученые взяли модифицированный алгоритм роста слизневика и попробовали скормить ему координаты 37 000 галактик Ближней Вселенной.
Сработало. Компьютерный слизневик послушно соединил все точки самым оптимальным способом, явив нам карту нашего уголка Вселенной.
Конечно, это лишь компьютерная модель. Она не является доказательством того, что эти невидимые нити в реальности находятся именно там, где предсказал слизневик. Но, по словам авторов, на данный момент это наша самая лучшая приближенная модель.
Проверить ее целиком не представляется возможным, но точечные проверки с данными Хаббла по газообразному водороду пока что подтверждают надежность модели.
Почему это работает? Как объясняет Берчетт, “слизневик создает оптимизированную транспортную сеть, находя самые эффективные пути к источникам питания. В космической сети рост структур тоже в итоге дает в общем-то оптимальную сеть. Пусть базовые процессы тут совершенно иные, но результирующие математические структуры являются аналогами друг друга.”
—
Научная статья была опубликована в The Astrophysical Journal Letters. DOI:10.3847/2041-8213/ab700c
Источник: Science Alert.
Оценили 7 человек
11 кармы