中国科学家“造出”数字虚拟宇宙，不只是浪漫情怀

文｜李咏瑾

宇宙有多大？也许大至你我无法企及的120亿光年，也许仅仅小至你指尖的中国字虚宙不只浪芯片——

近日，中国科学家领衔的科学国际团队成功在超级计算机中构建出数字虚拟宇宙——“千衍”，为人类探索宇宙奥秘、家数研究宇宙的拟宇历史演化提供了一份高精度数字导引图谱，刷新了全球数字宇宙体量和精度的漫情新一轮极限，重新定义了当今数值宇宙学的造出水平，被国际天文界誉为“计算奇迹”，中国字虚宙不只浪成为该领域的科学里程碑式成果。

据中国科学院国家天文台介绍，家数“在宇宙大爆炸以后，拟宇宇宙从一个非常均匀的漫情状态，逐渐形成类似于网状的造出结构。”这一结构，中国字虚宙不只浪似乎正与互联网具有某种相通性。科学在“千衍”模拟中，科研团队使用4.2万亿个虚拟的粒子，在宇宙120亿光年的时间长度上，描述了整个宇宙结构的壮阔形成以及其恢宏的演化过程——而这些巨量粒子，正与互联网上海量分布的大数据形成了微妙的映射。

构建这一数字虚拟宇宙的过程也充满了某种朝气勃勃的“生长性”：用科幻小说中近似于“三体”研究的方式，闯过数学难关“N体问题”，超级计算机一小步一小步地剥开宇宙法则的“洋葱”，慢慢逼近天体运动的真实轨迹；在自主可控的国产超算上，搭建起了百亿光年尺度的“宇宙沙箱”，把数亿个暗物质质点像种子一样撒了进去，在系统设定的引力作用下，模拟宇宙开始慢慢演化，正如《淮南子·天文训》中所推演的那般“道始于虚霩，虚霩生宇宙，宇宙生气，气有涯垠……”计算机里开辟鸿蒙，从一片混沌中慢慢演化出星系、星系团……虚拟宇宙慢慢活了起来，最终成长为和我们真实宇宙高度相似的模样。有趣的哲学构架由此产生：人类毫无疑问是宇宙的造物，而由人类智慧一手缔造的互联网与大数据，又再次创造了一个无比恢宏的宇宙，而人的力量、人的智慧——恰是平衡和连接这两大宇宙的中间支撑与可贵变量。

在这个全球最大规模的宇宙模拟项目中，古老典籍里所记叙的“思接千载、神游万里”变得异常简单，只要输入初始条件，数字虚拟宇宙瞬间便将起源和未来清晰地展现在你的面前。人类自古以来仰望星空时感慨的“天问”，终于迎来了宇宙无远弗届的隆隆回响。认识论中人类个体与宏大宇宙的关系正迎来新一轮辩证飞跃。时空的浩渺无垠与人类本身的存在局限在此刻形成了鲜明对比——不仅数字科学由此拓展，广泛意义上的哲学和人文美学也由此超脱于人类视域、得到极大延伸。

一些人把这项成果当作“用电脑模拟星空”，并不准确。数字虚拟宇宙的核心，是破解星系起源和衰减等基础学科终极命题。天文望远镜只能看“当下的星空”，而数字虚拟宇宙则可以回溯百亿年起源，并推演宇宙未来演化。当人类以自身所理解的规则来创造宇宙，把难以观察到的大时间刻度上的宇宙变迁变为眼前实时可计算、可验证的科学答案，将实现基础科学研究的源头突破，带动天体物理、超级计算、人工智能、算法建模等一整条前沿产业链的加速迭代。

从古代人们用浑天仪演示星轨、观星台丈量天地，到如今将浩瀚的时空装进小小的芯片，我们对宇宙好奇的追问从未停止。新时代的“天问”，正在经历着“一问再问”。从更深一层的角度来看，这亦是国家科技自立自强的具象体现。高端基础科研从来不是象牙塔里的“纸上谈兵”，而是大国科技博弈的前沿阵地。谁掌握了宇宙仿真的核心算法、超算架构和模拟标准，谁就能主导未来天文研究的学术方向，制定行业规则，引领国际科研合作。中国科学家构建数字虚拟宇宙取得长足进步，标志着我们在全球高精度宇宙演化研究方面打破了西方的长期垄断，拥有了自己定义宇宙视角、推演时空演化的核心能力，正式跻身该领域国际领跑行列。“千衍”所提供的模拟数据，将为中国空间站巡天望远镜（CSST）、欧洲空间局“欧几里得”（Euclid）等国际旗舰观测项目提供重要的科学支撑，就是一个典型的示范。

仰望星空，从来不只是浪漫情怀，更是实力的延伸。中国构建数字虚拟宇宙的实质，是在基础科研制高点站稳脚跟，用中国算力、中国模型、中国逻辑重新定义人类探索宇宙的方式。宇之表无极，宙之端无穷。当我们借由人工智能，把越来越多的“未知”变为“已知”，这也恰恰印证了人类认识发展的过程，本就无穷无尽、迭代不止，每一次技术突破，每一次难题解决，都不是认识的终结，而是在“知”与“未知”的交替演进中，迈向更深层次探寻真理的新起点。

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