Süper bilgisayardan dev simülasyon!

Gökbilimciler, evrenin şimdiye kadarki en büyük ve en gerçekçi simüle edilmiş versiyonunu yarattılar. Simülasyon, kozmosun geçmişine ve bugününe, şimdiye kadar imkansız olan bir ölçekte ve ayrıntılı olarak yeni bir bakış sunuyor ve eğer isterseniz, herkesin indirmesi için ücretsiz olarak kullanılabilir halde...

Kraliyet Astronomi Topluluğunun Aylık Bildirimlerinde bildirildiği üzere simülasyon Uchuu (Japonca'da "uzay" anlamına gelir) olarak adlandırılıyor. Bu sanal evren, bir kenarı benzeri görülmemiş bir şekilde 9,63 milyar ışık yılı uzunluğunda olan ve 2,1 trilyon parçacıktan oluşan bir küp içinde yer alıyor. Bu, gezegenleri ve tek tek yıldızları simüle etmek için yeterli değil, ancak uluslararası araştırmacılar ekibinin galaksi etkileşimlerini inanılmaz bir ayrıntı düzeyinde simüle etmesine imkan tanıyor.

Bunun gibi gerçekçi simülasyonlar, evren teorilerimizi test etmemizi sağlıyor. Mevcut haliyle, kanıtlar kozmosun iki gizemli bileşenin hakim olduğunu gösteriyor. Bizi ve yıldızları yapan madde, toplam içeriğin sadece yüzde 5'i. Yüzde yirmi beşi, galaksileri çevreleyen görünmez bir madde olan karanlık madde ve geri kalanı, evrenin hızlandırılmış genişlemesinden sorumlu olduğuna inanılan karanlık enerji olarak tanımlanıyor.

Uchuu, gökbilimcilerin bu farklı bileşenlerin oranlarının evrendeki yapıları nasıl etkilediğini görmelerini sağlıyor. Simülasyon, Büyük Patlamadan bu yana 13,8 milyar yıl boyunca galaksilerin ve galaksi kümelerinin bir araya getirilmesini kapsıyor.

Instituto de Astrofísica de Andalucía'da lisansüstü araştırmacı olan Julia F. Ereza yaptığı açıklamada "Uchuu bir zaman makinesi gibidir: ileri, geri gidebilir ve zamanda durabiliriz, tek bir galaksiye 'yakınlaştırabilir' veya bütün bir kümeyi görselleştirmek için 'uzaklaştırabiliriz', evrenin ilk günlerinden bugüne kadar her an ve her yerde gerçekte ne olduğunu görebiliriz, kozmosu incelemek için gerekli bir araç" dedi.

Uchuu, astronomiye adanmış olanlar arasında dünyanın en iyisi olarak kabul edilen süper bilgisayar ATERUI II kullanılarak oluşturuldu.

Uchuu'yu oluşturmak için kullanılan kodu geliştiren, Chiba Üniversitesi doçenti başyazar Tomoaki Ishiyama "Uchuu'yu üretmek için her ay yalnızca 48 saat kullanılabilen 40.200 işlemcinin (CPU çekirdeğinin) tamamını kullandık. Yirmi milyon süper bilgisayar saati tüketildi ve 12 megapikselli bir cep telefonundaki 894.784.853 resme eşdeğer 3 Petabayt veri üretildi" diyor.

Böyle simüle edilmiş bir evrenin yaratılması, önümüzdeki on yıl içinde yeni nesil gözlemevleri tarafından teslim edilmesi beklenen heyecan verici ve çok büyük veri setine de yardımcı olacak...

Bir simülasyonda mı yaşıyoruz?

Matrix gibi aşırı gerçekçi bir simülasyonun içinde olup olmadığımızı anlamak mümkün mü? Bir grup fizikçi bu soruyu cevaplamanın mümkün olduğunu düşünüyor ve deneylerine finansman sağlamak için bir Kickstarter kampanyası başlattılar. Bu soruyu test etmenin gerçekten mümkün olup olmadığı ve cevabı bulmanın sonuçları ise incelenmesi gereken diğer sorular.

En temel formu ile Simülasyon Teorisine göre, eğer insanlar (veya başka bir tür) yüzlerce, binlerce ve hatta milyonlarca yıl boyunca gelişmeye devam eden bir ırksa, muhtemelen oldukça yüksek bir bilişim gücüne sahip olacaktır. Galaksiye (veya ötesine) yayılmamız durumunda yıldızların ve hatta kara deliklerin gücünü kullanabilir hale gelmemiz söz konusu. Çok ilerideki nesillerin bütün bu işleme gücünün küçük bir kısmını kullanarak "ata silmülasyonları" yürütmeleri mümkün.

İsveçli filozof ve Oxford Üniversitesi profesörü Profesör Nick Bostrom'un 2003 yılında yayınladığı makalede tanımlanan ata simülasyonlarının arkasındaki fikir, gelecek nesillerin büyük işleme gücünü kullanarak büyük simülasyonlar yürütebilecekleri ve bu simülasyonlara bir tür yapay bilinç yükleyebileceklerini belirtiyor. Ayrıca Bostrom'un makalesinde üç olası senaryo öneriliyor. Bu senaryoların ilkinde, bu simülasyonları yürütebilecek seviyeye ulaşabilen insan seviyesi uygarlıkların oranının sıfıra yakın olduğu belirtiliyor. Yani, muhtemelen bu seviyeye ulaşmadan ortadan kayboluyorlar.

İkinci seçenekte ise ata simülasyonları ile ilgilenen insan-ötesi uygarlık oranının sıfıra yakın olduğu söyleniyor. Başka bir deyişle, bu işleme gücüne ulaştığımız sırada ırkımız o kadar değişmiş oluyor ki, ya bu simülasyonları yürütmeyle artık ilgilenmiyor ya da ilgilenen kişilerin bu simülasyonu yaratacak güce erişimi sınırlı veya bu simülasyonlar yasaklanmış durumda.

Üçüncü ve son seçenek ise, bizim türümüzde deneyime sahip insanların bir simülasyon içerisinde yaşıyor olma oranının bire çok yakın olması. Yani, diğer iki seçenek yanlışsa bu üçüncü seçenekte bir tür bu simülasyonlar için gereken teknolojiye ve güce sahip ve zaman içerisinde çok sayıda ata simülasyonu başlatıyor. Bunun anlamı da Dünya'daki "insanlığın"  çok büyük bir kısmının bir simülasyon içerisinde olması ancak bunun farkında olmaması.

Şu ana kadar bu teori felsefi olarak aklıyor. Ancak potansiyel simülasyonların limitleri hakkında bazı varsayımlar yapılırsa, bu sorunun cevabını test etmek mümkün olabilir.

2017 yılında bir grup fizikçi, "Simülasyon Teorisini Test Etmek Hakkında" adlı makalelerinde çeşitli karmaşıklık seviyelerine sahip birkaç farklı yöntem önerdi. Önerileri, öncelikle simülasyonun sınırlı kaynağa sahip olduğu varsayımına dayanıyor, yani evrendeki her şey aynı anda "simüle etmediğini" varsayıyor. Böylelikle bu simülasyon, oyunlarda olduğu gibi, "oyuncunun" gözlemlemediği şeyleri "çizmeyerek" işlem gücünden tasarruf sağlıyor.

Bu sayede bir simülasyon evreni içerisinde mi yoksa gerçek bir evrende mi olduğumuzu belirlemenin kilit noktası, bilginin biz gözlemcilere ne zaman ulaştığını belirlemek oluyor. Yazarların makalede yazdığına göre sistem, iş tasarrufu sağlamak için gerçekliği sadece gözlemlendiği zaman hesaplıyor ve bu da çözülemeyen VR göstergelerine ve süreklilik bozulmalarına (dalga/parçacık ikilemi gibi) sebep oluyor. Eğer sadece bir gözlemci tarafından (bir araç değil) gözlemlendiğinde bu hesaplamayı yapıyorsa, bir simülasyon içerisinde olduğumuz anlaşılacak.

Kampanyayı başlatan ekip, bunu test etmenin gözüktüğü kadar zor olmadığını söylese de, yine de oldukça zor bir işlem ve çift yarık deneyini içeriyor. Çift yarık deneyinde, üzerinde iki yarık olan bir perdeden, bir yüzeye doğru fotonlar teker teker fırlatılıyor. Bu fırlatmanın sonrasında ortaya çıkan desen, fotonların bir dalga şeklinde hareket ettikleri durumda bekleyebileceğiniz desen. Buraya kadar sorun yok. Ancak fotonların hangi yarıktan geçtiğini belirleyecek bir yöntem kullanırsanız, bu desen, fotonlar parçacık şeklinde davranıyor gibi iki çizgiye dönüşüyor. Bu detektör kapatıldığında ise desen tekrar bir önceki şekle dönüşüyor. Fotonun "hangi delikten" geçtiği bilgisine sahip olmamız, fotonların nasıl davrandığını belirliyor. Fotonlar hem bir dalga gibi, hem de parçacık gibi davranabiliyorlar ancak gözlemlendiklerinde bunların sadece birini gerçekleştiriyorlar.