Cosmology@home

Реликтовое излучение

Целью проекта Cosmology@Home является сравнение теоретических моделей Вселенной с современными астрономическими и физическими данными и поиск модели, наилучшим образом описывающей нашу Вселенную по результатам моделирования и наблюдения реликтового излучения.[2]

Результаты проекта могут помочь при планировании и разработке будущих космологических экспериментов, а также при анализе будущих экспериментальных данных, в частности с космической обсерватории Планка, запуск которой состоялся 14 мая 2009 года.

Модели, предложенные проектом, можно сравнить с данными, получаемыми телескопом Хаббл, а также с колебаниями реликтового излучения, измеряемыми WMAP.

Cosmology@Home использует для расчётов распределённые вычисления.

Для любой из теоретически возможных моделей Вселенной Cosmology@Home генерирует десятки тысяч наборов космологических параметров, к которым относятся [3]:

1. Параметры, определяющие содержимое и геометрию Вселенной через уравнения Эйнштейна:

• средняя плотность темной материи во Вселенной ${\displaystyle \Omega _{cdm}}$;
• средняя плотность барионной материи во Вселенной ${\displaystyle \Omega _{b}}$;
• средняя плотность темной энергии во Вселенной ${\displaystyle \Omega _{\Lambda }}$;
• средняя плотность нейтрино во Вселенной ${\displaystyle \Omega _{\nu }}$;
• скорость расширения Вселенной ${\displaystyle H_{0}}$ (постоянная Хаббла).

2. Параметры начальной физики (описывают физические процессы на самых ранних стадиях развития Вселенной из Большого взрыва и отвечают за появление флуктуаций в её структуре):

• интенсивность первичных флуктуаций (англ. Primordial fluctuations) ${\displaystyle A}$;
• корреляционные свойства первичных флуктуаций ${\displaystyle n_{s}}$;
• относительное количество флуктуаций плотности и гравитационных волн ${\displaystyle r=T/S}$.

3. Свойства темной энергии (описывают общие свойства темной энергии как космологической жидкости (англ. cosmological fluid)):

• параметр уравнения состояния ${\displaystyle w}$;
• скорость изменения параметра уравнения состояния ${\displaystyle w_{a}}$;
• скорость звука в темной энергии ${\displaystyle c_{s}^{2}}$.

Также рассматривается возможность исследования влияния дополнительных параметров (начальных возмущений, присутствия неизвестных частиц, специфических свойств темной энергии).

Каждое расчетное задание (англ. work unit, WU) представляет собой вариант Вселенной, определяемый выбранными в начале моделирования значениями параметров. Если для каждого из 15-20 параметров выбрать только 2 возможных значения, потребуется вычисление свойств ${\displaystyle 2^{15}-2^{20}}$ моделей Вселенной. Результаты моделирования подвергаются обработке с использованием алгоритмов машинного обучения PICO (Parameters for the Impatient COsmologist) [4] для выбора из всего многообразия моделей тех, которые согласуются с экспериментальными данными.

При обработке задания на компьютере участника, компьютер рассчитывает одну из моделей с заданным набором параметров от момента Большого взрыва до наших дней. Результатом такого моделирования является список наблюдаемых свойств Вселенной. Далее эти данные возвращаются на сервера проекта и дожидаются достаточного количества примеров, которые уже обрабатываются на PICO[5][6], который разрабатывался учёными в рамках проекта Cosmology@Home и сравнивает полученные данные с реальным миром.

• 6 июня 2007 — Проект запущен в закрытом альфа режиме (только по приглашениям).
• 23 августа 2007 — Открыт для свободной регистрации для участия в альфа-тестировании.
• 5 ноября 2007 — Проект перешёл в стадию бета-тестирования.

• Добровольные вычисления
• BOINC

• Список проектов на платформе BOINC
• Все Российские команды (недоступная ссылка)
• Все Российские участники (недоступная ссылка)
• Официальный сайт проекта
• Письмо пользователям проекта Cosmology@Home
• Официальный сайт исследовательской группы, запустившей проект
• ApJ paper on PICO
• The PICO home page

Обсуждение в форумах:

• boinc.ru (недоступная ссылка)
• distributed.ru
• distributed.org.ua