Institut pro výpočetní kosmologii - Institute for Computational Cosmology

Institut pro výpočetní kosmologii (ICC)
ICC Durham OCW.jpg
ZaloženoListopadu 2002 (2002-11)
Umístění
Ředitel
Shaun Cole
Mateřská organizace
Durham University
webová stránkaICC. dur.ac.Spojené království

The Institut pro výpočetní kosmologii (ICC) je Výzkumný ústav[1] v Durham University, Anglie. Bylo založeno v listopadu 2002 jako součást Ogdenova centra pro základní fyziku, jehož součástí je také Institut pro fenomenologii částicové fyziky (IPPP). Primárním posláním ICC je rozvíjet základní znalosti kosmologie. Mezi témata aktivního výzkumu patří: povaha temná hmota a temná energie, vývoj kosmická struktura, vznik galaxií a stanovení základní parametry.

Současným ředitelem ICC je Shaun Cole.[2] Vědci ICC hráli ústřední roli[3][4][5] při vývoji standardního modelu kosmologie, Model Lambda-CDM (ΛCDM). Kvůli obrovské škále otázek v kosmologii je pokrok často vyžadován superpočítač simulace ve kterém se virtuální vesmír může vyvíjet 13,8 miliardy let z Velký třesk do současnosti. Simulace se znovu spouští s různými přísadami nebo jinou fyzikou, dokud se neshoduje s pozorovaný vesmír. Tento přístup vyžaduje jeden z nejsilnějších superpočítačů pro akademický výzkum na světě, „Kosmologický stroj (COSMA)“ jako součást DiRAC superpočítač konsorcium.[6]

Dějiny

Skupina pro extragalaktickou astronomii na Durhamské univerzitě byla založena koncem 70. let a byla zajištěna v letech 1984-5 jmenováním Carlos Frenk, Richard Ellis a Tom Shanks. V 80. a 90. letech stabilně rostla skupina, která se zabývala teoretickou kosmologií a byla financována hlavně z Velké Británie Rada pro výzkum částicové fyziky a astronomie (PPARC). Specializovaná budova pro teoretickou kosmologii byla poté financována ze soukromých darů, zejména z absolventů Peter Ogden, a otevřen v roce 2002 předsedou vlády, Tony Blair.[7] Skupina se rozrostla v těchto nových zařízeních a ICC nyní hostí více než 60 výzkumných pracovníků, včetně teoretických a pozorovacích kosmologů i fyziků astropartikul.[8]Ačkoli ICC je přísně řečeno teoretický institut, teorie a pozorování v kosmologii jsou úzce propojeny. Mezi výzkumnými ústavy univerzity v Durhamu jsou ICC a IPPP strukturálně integrovány do akademického a pedagogického oddělení, Fyzika. Fyzikální oddělení jako celek získalo v roce 2001 známku 5A Cvičení pro hodnocení výzkumu[9] (RAE) prováděné vládou Spojeného království se zvláštním důrazem na mezinárodní excelence výzkumu v astronomii a částicové fyzice. Výzkum katedry v oboru kosmických věd a astrofyziky byl společností Thomson Reuters z jejích Essential Science Indicators (1998–2008) hodnocen jako číslo jedna v Evropě a čtvrtý na světě.[10]

V listopadu 2016 se ICC přestěhovala do zcela nového Ogden Center for Fundamental Physics budova, navržená světově proslulým Studio Daniel Libeskind. V nové budově nyní sídlí všechny tři astronomické skupiny na katedře fyziky, včetně Centrum pro pokročilou instrumentaci a Centrum pro extrragalaktickou astronomii, jakož i Ústav pro výpočetní kosmologii.

Vysoce výkonná výpočetní technika

Simulace vývoje vesmíru s nejvyšší rozlišovací schopností ICC jsou prováděny na kosmologickém stroji (COSMA).[11] COSMA-5 byl nainstalován v říjnu 2012,[12] jako centrum britského občana Distribuovaný výzkum využívající pokročilé výpočty (DiRAC) konsorcium.[13] COSMA-5 zahrnuje 6720 2,6 GHz Intel Sandy Bridge Centrální procesorová jednotka Jádra (CPU), 53 760 GB RAM a 2,4 PB datového úložiště; je to jeden z nejvýkonnějších superpočítačů na světě.[6] ICC funguje jako jeden ze dvou hlavních uzlů mezinárodní organizace Konsorcium panny pro kosmologické simulace superpočítače.

Dosah

Zakládajícím cílem ICC je „stimulovat mladé lidi, aby usilovali o to, aby se stali vědci zítřka“.[14][15] Pracovník pro plný úvazek je zaměstnán k vývoji učebních materiálů, které vycházejí ze současného výzkumu a koordinují a program činností ve školách na severovýchodě Anglie. ICC se účastnil řady informačních akcí zaměřených na sdělování vědy široké veřejnosti, zejména:

  • 3D krátký film ICC „Cosmic Origins“,[16] který kombinuje sekvence skutečných astronomických dat a simulace superpočítače,[17] vyhrál první cenu za nejlepší stereoskopický film na stereoskopických displejích a aplikacích XXI.[18][19] Film a jeho pokračování „Cosmic Origins 2“[16] za předpokladu, že jádro zábava putovní veřejné výstavy, která navštívila královská společnost Letní výstavy vědy[20] 2009, 2010 a 2013, viz dále[21] 2010, British Science Festival 2013,[22] a Thajský národní veletrh vědy a techniky 2013.[23][24]
  • V roce 2015 spolupracovalo ICC na projektu The World Machine, který je ústředním bodem Durhamu v roce 2015 Festival Lumiere Byla to oslava kosmologie promítaná na fasádu Durhamská katedrála.
  • V červenci 2016 uspořádala ICC výstavu nazvanou Tvůrci galaxií: Jak vytvořit galaxii[25] na královská společnost Letní výstava 2016.

Reference

  1. ^ „Výzkumné ústavy univerzity v Durhamu“. Archivováno z původního dne 16. prosince 2013. Citováno 6. září 2013.
  2. ^ „Institut pro výpočetní kosmologii - Durham University“. www.dur.ac.uk. Citováno 20. listopadu 2020.
  3. ^ Davis, M.; Efstathiou, G.; Frenk, C. S.; White, S. D. M. (1985). „Vývoj struktury ve velkém měřítku ve vesmíru ovládaném studenou temnou hmotou“. Astrofyzikální deník. 292: 371. Bibcode:1985ApJ ... 292..371D. doi:10.1086/163168.
  4. ^ Cole, Shaun; Lacey, Cedric G .; Baugh, Carlton M .; Frenk, Carlos S. (2000). "Hierarchická formace galaxií". Měsíční oznámení Královské astronomické společnosti. 319: 168. arXiv:astro-ph / 0007281. Bibcode:2000MNRAS.319..168C. doi:10.1046 / j.1365-8711.2000.03879.x.
  5. ^ Dodelson, Scott (2003), Recenze astro-ph topcitů, vyvoláno 6. září 2013
  6. ^ A b Uveden jako 12. celkově ve Velké Británii, 134. na světě podle „Top 500 superpočítačových webů“. Červen 2012. Archivováno z původního dne 2. listopadu 2013. Citováno 6. září 2013.
  7. ^ Barrat, Peter (18. října 2002). „Premiér Tony Blair otevírá nové centrum pro fyzikální výzkum“. PPARC. Citováno 6. září 2013.
  8. ^ Personál ICC, vyvoláno 6. září 2013
  9. ^ „Cvičení pro hodnocení výzkumu 2001“. Rada pro financování vysokoškolského vzdělávání pro Anglii. Archivováno z původního dne 3. října 2013. Citováno 6. září 2013.
  10. ^ „Institucionální hodnocení v kosmických vědách“, Times Higher Education, 28. srpna 2008, archivováno z původního dne 29. července 2012, vyvoláno 6. září 2013
  11. ^ „Institute for Computational Cosmology Durham University - PhD and postgraduate research in astronomy, astrophysics and cosmology“. icc.dur.ac.uk.
  12. ^ Curtis, Sophie (8. května 2013). „Univerzita Durham upgraduje superpočítač pro kosmologický výzkum“. Techworld. Archivováno z původního dne 21. června 2013. Citováno 6. září 2013.
  13. ^ „Archivovaná kopie“. Archivovány od originál dne 2013-06-20. Citováno 2013-08-29.CS1 maint: archivovaná kopie jako titul (odkaz)
  14. ^ „10 let dosahu vědy“, Dialog, 23, s. 10–11, květen – červen 2012, archivováno z původního dne 15. března 2016, vyvoláno 6. září 2013
  15. ^ Edwards, Pete. „Od Higgse po Hubbla (a některé věci mezi nimi)“. Archivováno z původního dne 3. srpna 2013. Citováno 6. září 2013.
  16. ^ A b „OurCosmicOrigins“. Youtube. Archivováno z původního dne 2016-07-31.
  17. ^ Holliman, Nick; Baugh, Carlton; Frenk, Carlos; Jenkins, Adrian; Froner, Barbara; Hassaine, Djamel; Helly, John; Metcalfe, Nigel; Okamoto, Takashi (27. ledna 2006), „Kosmické vaření: tvorba stereoskopického 3D animovaného filmu“, Proc. SPIE, Stereoskopické displeje a systémy virtuální reality XIII, 6055, doi:10.1117/12.646644, archivováno z původního dne 5. ledna 2015
  18. ^ „Stereoskopické displeje a aplikace, 3D divadelní sezení“. IS&T a SPIE. 2010. Archivováno z původního dne 16. září 2013. Citováno 6. září 2013.
  19. ^ „Film z Durhamu nechává Disneyho stát“. Durham Times. Newsquest. 30. ledna 2010. Archivováno z původního dne 5. ledna 2015. Citováno 6. září 2013.
  20. ^ "Královská společnost". Archivováno z původního dne 2013-08-10. Citováno 2013-08-28.
  21. ^ „Vítejte, abyste viděli dále: Festival vědy + umění - viz další festival 2010“. 11. dubna 2014. Archivovány od originálu dne 11. dubna 2014.CS1 maint: BOT: stav původní adresy URL neznámý (odkaz)
  22. ^ „British Science Festival“. Archivováno z původního dne 2013-08-28.
  23. ^ "Národní veletrh vědy a techniky". Archivováno z původního dne 2013-08-28. Citováno 2013-08-29.
  24. ^ British Council (14. srpna 2013). "'Temná hmota drží klíč k počátkům vesmíru “. Archivovány od originál dne 26. srpna 2013. Citováno 6. září 2013.
  25. ^ „Tvůrci galaxie | Navrhněte si svůj vlastní vesmír!“. www.galaxymakers.org. Citováno 2018-12-26.