--- title: "الفلك والكونيات · المحاكيات · فرضية المحاكاة" url: https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/astronomy-cosmology description: "الكون من دقائقه الأولى إلى الشبكة الكونية، والنجوم والكواكب والثقوب السوداء فيه. جزء من تصنيف للمحاكاة التي يشغّلها الناس فعلًا." license: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ credit: "Ross Allan Dahl، فرضية المحاكاة (simulation-hypothesis.com)" --- [المحاكيات](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations)الميدان 2 من 18 # الفلك والكونيات الكون من دقائقه الأولى إلى الشبكة الكونية، والنجوم والكواكب والثقوب السوداء فيه. لا نستطيع إعادة تشغيل الكون، لذا يبني الفلكيون نماذج عنه. والمحاكيات الكونية أقرب شيء حقيقي إلى مقياس «الكون كله» في ساحة التجربة. وتبقى قابلة للمعالجة لأن جسيماً واحداً ينوب عن نحو مليون شمس. ## الكون ككل ### مسألة الأجسام N الكونية مادة مظلمة على هيئة مليارات الجسيمات، تنمو بالجاذبية من كون مبكر شبه موحّد إلى الشبكة الكونية من الخيوط والجدران والفراغات. السؤال الذي تجيب عنه: هل ينمّي نموذجنا للكون البنية واسعة النطاق نفسها التي ترصدها التلسكوبات؟ يُغفل: جسيم واحد يمثّل مليون شمس، فلا شيء أصغر من مجرّة موجود فعلًا. تعمل على: نحو 10^17.5 FLOPS تقريبي جزء كبير من حاسوب فائق وطني، لأسابيع. منذ: 1970 نموذج بيبلز بـ 300 نقطة لتكوّن عنقود مجرّي، من أقدم النماذج؛ وبدأت تشغيلات N جسم لعناقيد النجوم مع فون هويرنر عام 1960 [الجسيمات والأجسام المتعددة](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-particles)القاع: أجساد ### تشكّل المجرات تبريد الغاز وتشكّل النجوم وانفجارات المستعرات العظمى وتراكم الثقوب السوداء الذي يقود التدفقات الخارجة، كلها فوق شبكة المادة المظلمة. السؤال الذي تجيب عنه: لماذا تأتي المجرات بالأشكال والأحجام التي هي عليها؟ يُغفل: تُمثَّل ولادة النجوم وتغذية الثقب الأسود الراجعة بوصفات قابلة للضبط دون مقياس الشبكة، لا باشتقاقها من المبادئ الأولى. تعمل على: نحو 10^17 FLOPS تقريبي شريحة كبيرة من حاسوب فائق وطني، أسابيع من زمن التشغيل. منذ: 1992 محاكاة مبكرة تجمع الجاذبية والغاز لتشكّل المجرات. [الجسيمات والأجسام المتعددة](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-particles)[حقول متصلة](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-continuum)القاع: حقول ### التخليق النووي للانفجار العظيم الدقائق العشرون الأولى، حين كان الكون مفاعلاً نووياً يصنع الهيدروجين والهيليوم وأثراً من الليثيوم. السؤال الذي تجيب عنه: هل تطابق نسب العناصر المتنبأ بها أقدم غاز يمكننا قياسه؟ يُغفل: يفترض أن الكون المبكر كان متجانسًا تمامًا، مع أنه ضمّ عدم تجانسات صغيرة. تعمل على: نحو 10^12 FLOPS تقريبي حاسوب محمول؛ يستغرق الحساب كله ثوانيَ. منذ: 1967 أولى حسابات وفرة العناصر الخفيفة لدى واغنر وفاولر وهويل. [المعادلات التفاضلية](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-equations)القاع: دون ذرّي ### الخلفية الكونية الميكروية تموّجات في بلازما الكون الفتي الحارة، تُطوَّر حتى انطلاق الضوء بعد 380,000 سنة من الانفجار العظيم. السؤال الذي تجيب عنه: أي معاملات كونية تنتج نمط البقع الحارة والباردة الذي نرصده؟ يُغفل: يفترض أن النموذج الكوني القياسي صحيح، ولا يلائم إلا مجموعته الصغيرة من المعاملات. تعمل على: نحو 10^13 FLOPS تقريبي محطة عمل مكتبية؛ دقائق لكل مجموعة معاملات. منذ: 1996 برنامج بولتزمان السريع لسيلجاك وزالداريغا للسماء الميكروية. [المعادلات التفاضلية](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-equations)[مونت كارلو](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-monte-carlo)القاع: حقول ### إعادة التأين الكونية الأشعة فوق البنفسجية من أولى النجوم والمجرات تنتشر عبر الهيدروجين المتعادل الذي يملأ الكون المبكر وتؤينه. السؤال الذي تجيب عنه: ما الذي أعاد تأيين الكون بعد العصور المظلمة الكونية؟ يُغفل: المصادر الخافتة البعيدة التي تقوم بمعظم التأيين ما زالت دون ما يراه أي تلسكوب مباشرة، فتُستقرأ أعدادها. تعمل على: نحو 10^17 FLOPS تقريبي حصة كبيرة من حاسوب فائق وطني، لأسابيع. منذ: 1999 محاكاة مبكرة لنقل الإشعاع لأولى الفقاعات المتأينة. [الجسيمات والأجسام المتعددة](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-particles)[حقول متصلة](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-continuum)القاع: حقول ### الوسط بين المجرّات وغابة ليمان-ألفا الغاز الرقيق المنتشر بين المجرات، يتطور بالجاذبية والتسخين حتى يطابق نمط امتصاصه غابة الخطوط المومضة في طيف كوازار بعيد. السؤال الذي تجيب عنه: كم من المادة العادية موجود في الغاز بين المجرّات، وما درجة حرارته؟ يُغفل: يعتمد على افتراضات حول كيفية تسخين الأشعة فوق البنفسجية الصادرة من المجرات للغاز، وهو غير مرصود مباشرة. تعمل على: نحو 10^16 FLOPS تقريبي عنقود جامعي أو وطني، أسابيع لكل حجم مُحاكى. منذ: 1994 محاكاة هيدروديناميكية مبكرة تعيد إنتاج غابة ليمان ألفا. [الجسيمات والأجسام المتعددة](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-particles)[حقول متصلة](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-continuum)القاع: حقول ### محاكاة المادة المظلمة الموجية يتطور الكون مع معاملة المادة المظلمة موجةً كمية متماسكة تخضع لمعادلتي شرودنغر وبواسون بدل الجسيمات الكلاسيكية. السؤال الذي تجيب عنه: كيف ستبدو البنية الكونية لو كانت المادة المظلمة موجة فائقة الخفة؟ يُغفل: متطلب دقة الموجات يجعل الأحجام الكبيرة صعبة، وتُهمَل الباريونات في الغالب. تعمل على: نحو 10^19 FLOPS تقريبي محاكاة أمواج بشبكات متكيّفة كبيرة منذ: 2014 Cosmic structure as the quantum interference of a coherent dark wave (2014) [المصدر](https://arxiv.org/abs/1406.6586) [حقول متصلة](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-continuum)[المعادلات التفاضلية](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-equations)القاع: حقول ### المحاكاة المقيَّدة للكون المحلي تشغيلات كونية تُضبط شروطها الابتدائية بحيث يُعيد الحجم المتطور إنتاج جيران مجرتنا المرصودين، بما فيها العناقيد القريبة. السؤال الذي تجيب عنه: هل يمكننا محاكاة البنى الفعلية حول درب التبانة بدل رقعة نموذجية من الكون؟ يُغفل: تأتي القيود من بيانات مسافة مشوَّشة، فالمطابقة إحصائية لا دقيقة. تعمل على: نحو 10^19 FLOPS تقريبي تشغيلات كبيرة لـ N جسم أو هيدروديناميكية من شروط ابتدائية مقيَّدة منذ: 2010 Constrained Local UniversE Simulations (CLUES) (2010) [المصدر](https://arxiv.org/abs/1005.2687) [الجسيمات والأجسام المتعددة](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-particles)[حقول متصلة](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-continuum)القاع: حقول ### المقلّدات الكونية تُستخدم مجموعة متواضعة من محاكاة كونية مكلفة لتدريب مستكمِل داخلي سريع يتنبأ بإحصاءات مثل طيف قدرة المادة لقيم معاملات مجاورة. السؤال الذي تجيب عنه: هل يمكننا التنبؤ بالبنية لآلاف خيارات المعاملات من بضع عشرات من المحاكاة فقط؟ يُغفل: يغطي فقط نطاق المعاملات والإحصاءات التي دُرّب عليها. تعمل على: نحو 10^18 FLOPS تقريبي تصميم عشرات التشغيلات للأجسام N، ثم تنبؤات شبه مجانية منذ: 2010 The Coyote Universe III: simulation suite and precision emulator (2010) [المصدر](https://doi.org/10.1088/0004-637X/713/2/1322) [الجسيمات والأجسام المتعددة](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-particles)[محاكيات متعلَّمة](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-learned)القاع: حقول ### تركيب التجمعات النجمية الضوء المشترك لأجيال كثيرة من النجوم، يُجمَع من مسارات تطور النجوم وأطيافها، لقراءة الأعمار والكتل وتاريخ تشكّل النجوم من ألوان مجرة. السؤال الذي تجيب عنه: أي مزيج من النجوم يعطي المجرة لونها؟ يُغفل: مسارات النجوم والمكتبات الطيفية تحمل شكوكها الخاصة، كما في مراحل التطور المتأخرة. تعمل على: نحو 10^9 FLOPS تقريبي تركيب أطياف رخيص، يُكرَّر على شبكة من الأعمار والفلزّية. منذ: 1983 التطور الطيفي للمجرات عند بروزوال، الأنظمة المبكرة النمط. [المصدر](https://doi.org/10.1086/161352) [قواعد وحالات](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-rules)[المعادلات التفاضلية](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-equations)القاع: قواعد ### التطور الكيميائي المجري تراكم العناصر الثقيلة في مجرة عبر الزمن، من تدفق الغاز إلى الداخل وتشكّل النجوم وموت النجوم وتدفق الغاز إلى الخارج، مكتوباً في صورة معادلات معدلات متقترنة. السؤال الذي تجيب عنه: كيف جمعت مجرّة ما فيها من حديد وأكسجين؟ يُغفل: يُختصر الخلط وتدفقات الغاز في بضعة معاملات حرة، فيلائم النموذج ولا يتنبأ. تعمل على: نحو 10^8 FLOPS تقريبي تكامل رخيص لمعادلات المعدّل، يُمسح عبر المعاملات. منذ: 1968 نموذج تينسلي لتطور النجوم والغاز في المجرات. [المصدر](https://doi.org/10.1086/149455) [ديناميكا المنظومات](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-system-dynamics)[المعادلات التفاضلية](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-equations)القاع: قواعد ### تكوّن المجرّات شبه التحليلي مجرات تُرسم على هالات متدامجة في محاكاة مادة مظلمة بقواعد بسيطة للتبريد وتشكّل النجوم والتغذية الراجعة، لتتبّع كل مجرة بكلفة قليلة. السؤال الذي تجيب عنه: كم مجرّة من كل حجم تستضيفها هالات المادة المظلمة؟ يُغفل: وصفات تشكّل النجوم والتغذية الراجعة مضبوطة لا مشتقة. تعمل على: نحو 10^13 FLOPS تقريبي قواعد تُطبَّق على ملايين أشجار الاندماج، وهي أرخص بكثير من الهيدروديناميكا. منذ: 1993 تكوّن المجرّات داخل هالات المادة المظلمة المندمجة، بقلم كوفمان ووايت وغيدوردوني. [المصدر](https://doi.org/10.1093/mnras/264.1.201) [قواعد وحالات](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-rules)[المعادلات التفاضلية](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-equations)القاع: حقول ### محاكاة المادة المظلمة ذاتية التفاعل جسيمات المادة المظلمة يُسمح لها بالتشتت بعضها عن بعض، فتتسطح لبّات الهالات وتتغير أشكال التوابع، ويُختبر ذلك بأرصاد المجرات. السؤال الذي تجيب عنه: هل تتصادم جسيمات المادة المظلمة، وهل يُسطِّح ذلك لبّات المجرات؟ يُغفل: المقطع العرضي رقم حر، والتغذية الراجعة الباريونية قد تحاكي اللب نفسه أو تخفيه. تعمل على: نحو 10^16 FLOPS تقريبي تشغيلات N جسم بخطوة تشتّت مضافة. منذ: 2000 المادة المظلمة ضعيفة التفاعل الذاتي وبنية الهالات المظلمة لدى يوشيدا وشبرينغل ووايت وتورمن. [المصدر](https://doi.org/10.1086/317306) [الجسيمات والأجسام المتعددة](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-particles)القاع: حقول ### محاكاة كونية بنيوترينوات ضخمة الكتلة نيوترينوات بكتلة صغيرة تُضاف إلى تشغيل تكوّن البنية كجسيمات أو مائع شبكي، فيُقاس أثرها في نمو الشبكة الكونية. السؤال الذي تجيب عنه: كم تُبطئ كتلة النيوترينو نموّ البنية الكونية؟ يُغفل: الضوضاء الحرارية من النيوترينوات تجعل مخططات الجسيمات مشوّشة، وكتلتها نفسها مجهولة. تعمل على: نحو 10^17 FLOPS تقريبي تشغيلات N جسم بحجم كبير مع مكوّن نيوترينو مضاف. منذ: 2008 أثر الحركة الحرارية للنيوترينو في طيف قدرة المادة غير الخطي، عند برانديبي وهانستاد وهاوبولي وتومسن. [المصدر](https://doi.org/10.1088/1475-7516/2008/08/020) [الجسيمات والأجسام المتعددة](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-particles)[حقول متصلة](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-continuum)القاع: حقول ### تكوّن البنية بجاذبية معدَّلة تشغيلات N جسم تنحرف فيها الجاذبية عن النسبية العامة على المقاييس الكبيرة، بآلية حجب تعيدها قريبًا، فيمكن اختبار الكون بحثًا عن قوى جديدة. السؤال الذي تجيب عنه: هل يترك تغيير في الجاذبية بصمة في البنية الكونية؟ يُغفل: تحتاج كل نظرية إلى حلّال مصمَّم لها، والغربلة مكلفة المتابعة بدقة. تعمل على: نحو 10^17 FLOPS تقريبي تشغيلات N جسم تحلّ معادلة حقل لاخطية إضافية في كل خطوة. منذ: 2008 Oyaizu's nonlinear evolution of f(R) cosmologies, methodology. [المصدر](https://doi.org/10.1103/physrevd.78.123524) [الجسيمات والأجسام المتعددة](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-particles)[حقول متصلة](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-continuum)القاع: حقول ### تتبّع الأشعة للعدسة الضعيفة عبر أكوان محاكاة أشعة ضوء تُتتبَّع عبر مادة محاكاة كبيرة للتنبؤ بمقدار تشوّه أشكال المجرّات قليلًا، فتُعايَر المسوح. السؤال الذي تجيب عنه: إلى أي حد تتعرض أشكال المجرّات البعيدة للتشوّه القصّي بفعل المادة التي تتخللها؟ يُغفل: تقريبات المستويات المتعددة والدقة المحدودة تطمس أصغر بنى العدسة. تعمل على: نحو 10^16 FLOPS تقريبي تتبّع الأشعة عبر مئات لقطات N جسم. منذ: 2000 محاكاة تتبّع الأشعة لعدسة الجاذبية الضعيفة بواسطة البنية واسعة النطاق، أجراها جاين وسيلجاك ووايت. [المصدر](https://doi.org/10.1086/308384) [الجسيمات والأجسام المتعددة](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-particles)[المعادلات التفاضلية](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-equations)القاع: حقول ### تطور شبكة الأوتار الكونية شبكة من عيوب رفيعة ممطوطة بقيت من انتقال طوري مبكر، تُطوَّر لمعرفة كم من الحلقات والخيوط الطويلة يبقى وكيف ستتجاذب. السؤال الذي تجيب عنه: هل تستقر الأوتار الكونية، إن وُجدت، على نمط يبقى بلا مقياس؟ يُغفل: لا تبلغ تشغيلات نظرية الحقل عروض أوتار واقعية، ولا يُقترب من نظام التدرج إلا بالاستقراء. تعمل على: نحو 10^14 FLOPS تقريبي محاكاة نامبو-غوتو أو نظرية المجال في صندوق متمدد. منذ: 1985 التطور المحسوب للأوتار الكونية عند ألبرشت وتوروك. [المصدر](https://doi.org/10.1103/physrevlett.54.1868) [حقول متصلة](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-continuum)[المعادلات التفاضلية](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-equations)القاع: حقول ### ديناميكا حقل الشبكة في الكون المبكر حقول قياسية على شبكة تُطوَّر عبر نهاية التضخم لمعرفة كيف تُمرَّر طاقة الإنفلاتون إلى جسيمات في انفجار رنيني عنيف. السؤال الذي تجيب عنه: كيف سخن الكون بعد التضخم؟ يُغفل: تحلّ حقول تقليدية محل التقلبات الكمومية، وهذا صحيح فقط ما دامت أعداد الإشغال كبيرة. تعمل على: نحو 10^13 FLOPS تقريبي تشغيلات حقل شبكي تقليدي بما يصل إلى بضعة آلاف من النقاط في كل ضلع. منذ: 1996 التحلّل الكلاسيكي للإنفلاتون لخليبنيكوف وتكاتشيف. [المصدر](https://doi.org/10.1103/physrevlett.77.219) [نظرية الحقول على الشبكة](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-lattice)[المعادلات التفاضلية](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-equations)القاع: دون ذرّي ### انتشار الأشعة الكونية المجرية جسيمات مشحونة من المستعرات العظمى تجول في المجرة بالانتشار وفقد الطاقة والتفاعلات النووية، للتنبؤ بما يصل إلى الأرض وبأشعة غاما التي تطلقها. السؤال الذي تجيب عنه: كيف تنتشر الأشعة الكونية في المجرّة، وماذا تترك وراءها؟ يُغفل: المجال المغناطيسي للمجرة وتوزيع الغاز مُمَلَّسان، لذا تُضبط معاملات الانتشار. تعمل على: نحو 10^12 FLOPS تقريبي حل عددي لمعادلة نقل عبر شبكة من المعاملات. منذ: 1998 انتشار نويّات الأشعة الكونية في المجرة لدى سترونغ وموسكالينكو. [المصدر](https://doi.org/10.1086/306470) [المعادلات التفاضلية](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-equations)[حقول متصلة](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-continuum)القاع: حقول ### المحاكاة الكونية القابلة للاشتقاق محاكاة جسيمات على شبكة لنمو البنى، مكتوبة بحيث تتدفق التدرجات عبرها، فيمكن ضبط الشروط الابتدائية أو المعاملات لتطابق المجرات المرصودة مباشرة. السؤال الذي تجيب عنه: أي حقل كثافة ابتدائي وأي علم كون يعيدان إنتاج المجرات التي نراها فعلاً؟ يُغفل: مخطط الجسيم والشبكة السريع خشن على المقاييس الصغيرة، فيلائم البنى الكبيرة لا باطن المجرات. تعمل على: نحو 10^16 FLOPS تقريبي مئات الساعات من المعالج الرسومي لكل حجم مُلاءَم. منذ: 2020 FlowPM لمودي وزملائه، وهو حلّال كوني بشبكة الجسيمات موزَّع على TensorFlow. [المصدر](https://arxiv.org/abs/2010.11847) [الجسيمات والأجسام المتعددة](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-particles)[محاكيات متعلَّمة](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-learned)[المعادلات التفاضلية](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-equations)القاع: حقول ### فهارس وصور مسوح سماوية اصطناعية كون وهمي من المجرات والنجوم والأحداث العابرة يُستخلص من المحاكاة، ثم يُحوَّل إلى صور البكسل التي يسجلها تلسكوب مسح وخط معالجته، بما فيها الضجيج والتداخل وآثار الأداة. السؤال الذي تجيب عنه: هل سيستعيد برنامج المسح الكون الحقيقي من سماء نعرف حقيقتها؟ يُغفل: السماء المزيفة لا تحوي إلا الفيزياء وآثار الأجهزة التي فكّر مؤلفوها في إدراجها، فتبقى الانحرافات غير المتوقعة غير متوقعة. تعمل على: نحو 10^17 FLOPS تقريبي أشهر على بضعة تخصيصات لحاسوب فائق لتوليد الفهارس والصور. منذ: 2021 المسح السماوي المحاكى DC2 لتعاون LSST لعلم الطاقة المظلمة. [المصدر](https://doi.org/10.3847/1538-4365/abd62c) [مونت كارلو](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-monte-carlo)[عمليات عشوائية](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-stochastic)القاع: حقول ### محاكاة تصادم المجرات واندماجها مجرتان تُعاملان قرصين من نجوم اختبار يمر أحدهما بالآخر تحت الجاذبية، لإظهار كيف تتشكل الذيول المدّية والجسور والاندماجات. السؤال الذي تجيب عنه: هل تأتي التيارات الطويلة من النجوم المرئية حول بعض المجرات من لقاء قريب سابق؟ يُغفل: تتجاهل النسخ المبكرة جاذبية النجوم بعضها على بعض وعلى الغاز، وأي مطابقة لزوج حقيقي هي مجرد تاريخ ممكن واحد. تعمل على: نحو 10^12 FLOPS تقريبي من ساعات إلى أيام على محطة عمل لاندماج حديث عالي الدقة. منذ: 1972 حسابات تومر وتومر المقيَّدة للأجسام الثلاثة لجسور المجرات وذيولها. [المصدر](https://doi.org/10.1086/151823) [الجسيمات والأجسام المتعددة](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-particles)[المعادلات التفاضلية](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-equations)القاع: حقول ## النجوم ### تطور النجوم نجم على هيئة قشور متداخلة من الغاز، يحرق وقوده من ولادته حتى القزم الأبيض أو النجم النيوتروني أو الثقب الأسود. السؤال الذي تجيب عنه: كم يعيش نجم بهذه الكتلة، وكيف يموت؟ يُغفل: تعالج الحمل الحراري والدوران بتمثيل وسيطي بدل حل الاضطراب مباشرة. تعمل على: نحو 10^12 FLOPS تقريبي حاسوب محمول؛ يستغرق مسار تطوري كامل دقائق. منذ: 1955 النماذج المحسوبة المبكرة لنجوم العمالقة الحمراء التي أجراها هويل وشفارتسشيلد. [المعادلات التفاضلية](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-equations)القاع: حقول ### المستعرات العظمى بانهيار اللب الثانية الأخيرة من نجم هائل: اللب ينهار، والنيوترينوات تتدفق، وموجة صدمة إما تمزق النجم وإما تتوقف. السؤال الذي تجيب عنه: ما الآلية التي تقود انفجار نجم هائل؟ يُغفل: الآلية التي تعيد إحياء الصدمة المتوقفة لم تُحسَم بعد، وتختلف النماذج من نجم إلى آخر. تعمل على: نحو 10^17 FLOPS تقريبي حصة كبيرة من حاسوب فائق وطني، لأشهر. منذ: 1966 أول نماذج حاسوبية لانهيار اللب عند كولغيت ووايت. [حقول متصلة](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-continuum)[مونت كارلو](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-monte-carlo)القاع: حقول ### تكوّن النجوم سحب غاز بارد تنهار بالجاذبية إلى عناقيد نجوم، بينما يدفع الاضطراب والمجالات المغناطيسية في الاتجاه المعاكس. السؤال الذي تجيب عنه: لماذا تتكون النجوم بالتوزيع الذي تتكوّن به للكتل؟ يُغفل: لا يستطيع بعدُ حلّ سحابة كاملة والمقاييس الدقيقة التي يتشكل فيها نجم واحد في آن واحد. تعمل على: نحو 10^16 FLOPS تقريبي عنقود جامعي أو وطني، أسابيع لسحابة واحدة. منذ: 1969 أول انهيار محسوب لسحابة نجم أولي، لارسون. [حقول متصلة](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-continuum)[الجسيمات والأجسام المتعددة](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-particles)القاع: حقول ### التذبذبات النجمية أمواج صوتية وجاذبية تتردد في باطن نجم، تُحسب لتوقّع نمط تذبذبات السطوع التي سيرصدها تلسكوب. السؤال الذي تجيب عنه: ماذا يخبرنا ترنّح نجم عمّا في داخله؟ يُغفل: الطبقات الخارجية وحدها محدّدة جيدًا. أما اللبّ نفسه فما زال مسألة استنتاج لا قياس مباشر. تعمل على: نحو 10^12 FLOPS تقريبي حاسوب محمول؛ يستغرق طيف تذبذب كامل دقائق. منذ: 1975 نماذج تذبذب محسوبة مبكرة قورنت بنبضات الشمس المرصودة كل خمس دقائق. [المعادلات التفاضلية](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-equations)القاع: حقول ### تطور النجوم الثنائية نجمان يدوران متقاربين بما يكفي ليسحب كل منهما الغاز من الآخر، ويتبادلان الكتلة، ثم يندمجان أو ينتهيان زوجاً مترابطاً من بقايا كثيفة. السؤال الذي تجيب عنه: هل سينتهي هذا الزوج من النجوم باندماج، أم بزوج باقٍ، أم بمصدر لموجات الجاذبية؟ يُغفل: لا يزال انتقال الكتلة بين نجمين يُمثَّل بمجموعة صغيرة من الوصفات القابلة للضبط بدل اشتقاقه من المبادئ الأولى. تعمل على: نحو 10^12 FLOPS تقريبي حاسوب محمول؛ يتطور مجتمع من الثنائيات في دقائق. منذ: 1967 نماذج محسوبة مبكرة لنقل الكتلة بين نجوم ثنائية قريبة. [المعادلات التفاضلية](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-equations)القاع: حقول ### أجواء النجوم وأطيافها ضوء يفلت عبر الطبقات الخارجية لنجم، يُحسب بدلالة الحرارة والتركيب للتنبؤ بالطيف الذي سيسجله تلسكوب. السؤال الذي تجيب عنه: مم يتكون هذا النجم، وما حرارة سطحه؟ يُغفل: يفترض غلافًا جويًا ناعمًا وهادئًا، بينما تخشّن البقع النجمية وخلايا الحمل السطح الحقيقي. تعمل على: نحو 10^13 FLOPS تقريبي محطة عمل؛ ساعات لكل نجم يُنمذج. منذ: 1967 أغلفة جوية نموذجية محسوبة مبكرة قورنت بأطياف النجوم المقيسة. [حقول متصلة](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-continuum)[المعادلات التفاضلية](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-equations)القاع: حقول ### تطور نكهة نيوترينوات المستعر الأعظم السيل الكثيف من النيوترينوات المنطلقة من نجم منهار، يُتتبَّع وهي تتبعثر عن بعضها وتغيّر نكهتها، وهذا يؤثر في الانفجار والعناصر المتكوّنة. السؤال الذي تجيب عنه: كيف تتبادل النيوترينوات نكهاتها وسط الزحام داخل مستعر أعظم؟ يُغفل: المسألة الكاملة أكبر من أن تُحَل مع الانفجار، لذا تُعالَج فيزياء النكهة في صناديق صغيرة مبسطة. تعمل على: نحو 10^15 FLOPS تقريبي معادلات حركية كمومية مقترنة في بضعة أبعاد. منذ: 2006 محاكاة دوان وفولر وكارلسون وتشيان لتحولات نكهة النيوترينو غير الخطية المتماسكة في بيئة المستعر الأعظم. [المصدر](https://doi.org/10.1103/physrevd.74.105014) [المعادلات التفاضلية](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-equations)[حقول متصلة](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-continuum)القاع: دون ذرّي ### محاكاة الحمل الحراري على سطح النجم الطبقات السطحية المغلية في النجم تُحسب في ثلاثة أبعاد مع الإشعاع، لإعادة إنتاج التحبّب وأشكال الخطوط الطيفية. السؤال الذي تجيب عنه: كيف يبدو سطح نجم، وكيف تتكوّن خطوطه؟ يُغفل: تُنمذَج رقعة رقيقة فقط، وتُفرض الطبقات العميقة تحتها من نماذج نجمية أحادية البعد. تعمل على: نحو 10^15 FLOPS تقريبي هيدروديناميكا إشعاعية ثلاثية الأبعاد لرقعة من السطح. منذ: 1998 محاكاة شتاين ونوردلوند للتحبّب الشمسي. [المصدر](https://doi.org/10.1086/305678) [حقول متصلة](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-continuum)[المعادلات التفاضلية](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-equations)القاع: حقول ### تطور الغلاف المشترك نجم صغير يلتف حلزونيًا داخل الطبقات الخارجية المنتفخة لرفيقه، فيطرد الغاز أو يندمج معه، ويُتابَع بالديناميكا المائية لمعرفة أي الثنائيات القريبة تبقى. السؤال الذي تجيب عنه: هل يطرد النجم الحلزوني الغلاف أم يندمج مع اللب؟ يُغفل: تدوم التشغيلات أقل بكثير من الحدث الحقيقي ولا تستطيع تبريد الغاز، فتبقى الفواصل النهائية غير مؤكدة. تعمل على: نحو 10^16 FLOPS تقريبي عمليات هيدروديناميكية ثلاثية الأبعاد لبضعة مدارات. منذ: 1996 المحاكاة الهيدروديناميكية لراسيو وليفيو لأنظمة الغلاف المشترك. [المصدر](https://doi.org/10.1086/177975) [الجسيمات والأجسام المتعددة](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-particles)[حقول متصلة](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-continuum)القاع: حقول ### تركيب مجتمعات النجوم الثنائية ملايين النجوم الثنائية تتطور بقواعد سريعة لانتقال الكتلة والمدّ وركلات المستعر الأعظم، للتنبؤ بعدد الاندماجات والنوفا ومصادر الموجات الثقالية في مجرّة. السؤال الذي تجيب عنه: كم ثنائيًا من الثقوب السوداء والنجوم النيوترونية تصنع مجرّة؟ يُغفل: تحلّ صيغ ملاءمة سريعة محلّ نماذج نجمية مفصّلة، فتتوقف النتائج النادرة على القواعد المفترضة. تعمل على: نحو 10^12 FLOPS تقريبي ملايين الثنائيات المتطورة باستخدام ملاءمات تحليلية. منذ: 2002 التطور السريع للنجوم الثنائية مع المدّ والجزر لدراسة المجموعات النجمية، بقلم هيرلي وتاوت وبولس. [المصدر](https://doi.org/10.1046/j.1365-8711.2002.05038.x) [قواعد وحالات](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-rules)[مونت كارلو](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-monte-carlo)[عمليات عشوائية](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-stochastic)القاع: حقول ### الانهيار النجمي ونفثات انفجارات أشعة غاما نجم ضخم ينهار إلى ثقب أسود ويدفع نفثًا عبر غلافه النجمي، يُتابَع بالديناميكا المائية النسبية لمعرفة هل يستطيع انفجار أن ينفلت. السؤال الذي تجيب عنه: هل يستطيع نفث من نجم منهار أن يخترق ليصنع انفجار أشعة غاما؟ يُغفل: يُفرض إطلاق النفاث يدويًا، لأن المحرك المركزي أصغر وأسرع من أن يُتتبَّع بالغلاف. تعمل على: نحو 10^16 FLOPS تقريبي من الديناميكا المائية النسبية المحورية المتناظرة إلى الثلاثية الأبعاد. منذ: 1999 محاكاة الكولابسار لماكفادين وووسلي لانفجارات أشعة غاما والانفجارات في المستعرات العظمى الفاشلة. [المصدر](https://doi.org/10.1086/307790) [حقول متصلة](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-continuum)[المعادلات التفاضلية](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-equations)القاع: حقول ### شبكات التفاعلات الكيميائية الفلكية مئات التفاعلات في الطور الغازي وعلى أسطح الحبيبات تُكامَل في سحابة بين نجمية باردة للتنبؤ بالجزيئات التي تتكوّن وكيف تتناقص مع بدء تكاثف النجوم. السؤال الذي تجيب عنه: أي جزيئات تتكون في سحابة باردة، وبأي سرعة؟ يُغفل: كثير من معاملات المعدل تُقاس عند درجة حرارة الغرفة فقط أو تُخمَّن. تعمل على: نحو 10^8 FLOPS تقريبي معادلات معدلات صلبة لآلاف الأنواع، رخيصة لكل سحابة. منذ: 1973 نموذج هيربست وكليمبرر لتكوّن الجزيئات وتناقصها في السحب بين النجمية الكثيفة. [المصدر](https://doi.org/10.1086/152436) [ديناميكا المنظومات](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-system-dynamics)[المعادلات التفاضلية](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-equations)القاع: الجزيئات ### الاضطراب الممغنط بين النجمي غاز قابل للانضغاط وممغنط يُحرَّك في صندوق دوري لمعرفة مدى سرعة فقدان الاضطراب للطاقة، وهو ما يحدد سرعة انهيار السحب إلى نجوم. السؤال الذي تجيب عنه: ما سرعة تلاشي الاضطراب في الغاز بين النجمي؟ يُغفل: يحل التبديد العددي محل الفيزياء الحقيقية الصغيرة المقياس، وليس للصندوق جدران ولا جاذبية. تعمل على: نحو 10^15 FLOPS تقريبي عمليات MHD ثلاثية الأبعاد بدقة عالية. منذ: 1998 تبديد ستون وأوستريكر وغامي في اضطراب مغنطيسي هيدروديناميكي انضغاطي. [المصدر](https://doi.org/10.1086/311718) [حقول متصلة](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-continuum)[المعادلات التفاضلية](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-equations)القاع: حقول ## الكواكب والمدارات ### تكوّن الكواكب غبار في قرص حول نجم فتيّ يلتصق فيصير حصى وكويكبات أولية وفي النهاية كواكب. السؤال الذي تجيب عنه: كيف يتحوّل قرص من الغبار إلى منظومة شمسية؟ يُغفل: الخطوة من الحصى إلى الكُوَيكب الأولي، بعرض كيلومترات، ما زالت مفترضة أكثر مما هي مشتقة. تعمل على: نحو 10^15 FLOPS تقريبي عنقود جامعي، من أيام إلى أسابيع لقرص واحد. منذ: 1978 أولى عمليات المحاكاة العددية لتراكم الكويكبات الأولية التي أجراها غرينبرغ وزملاؤه. [الجسيمات والأجسام المتعددة](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-particles)[حقول متصلة](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-continuum)القاع: أجساد ### الديناميكا المدارية الكواكب يجذب بعضها بعضاً على مدى مليارات السنين، والكويكبات والمذنبات تمرّ بينها. السؤال الذي تجيب عنه: هل المنظومة الشمسية مستقرة، وهل سيصطدم هذا الكويكب بشيء؟ يُغفل: الفوضى تعني أن خطأ تقريب ضئيلًا قد يقلب الجواب بعد وقت كافٍ. تعمل على: نحو 10^13 FLOPS تقريبي حاسوب مكتبي؛ تتسع مليارات السنين في أيام. منذ: 1988 المجسَّم الرقمي لحركة الكواكب (الأوريري) لدى ساسمان وويزدوم وجد فوضى في مدار بلوتو. [شغّل النموذج التفاعلي](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/run#toy-threebody) [الجسيمات والأجسام المتعددة](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-particles)[المعادلات التفاضلية](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-equations)القاع: أجساد ### أغلفة الكواكب والكواكب خارج المجموعة الشمسية نماذج مناخية مكيَّفة لعوالم أخرى: غازات وجاذبية ودوران وضوء نجم مختلفة. السؤال الذي تجيب عنه: هل يمكن أن يبقى الماء السائل على سطح هذا الكوكب؟ يُغفل: يطبّق تمثيلات وسيطية للسحب والكيمياء معايَرة على الأرض على أغلفة جوية قد تسلك سلوكًا مختلفًا جدًا. تعمل على: نحو 10^15 FLOPS تقريبي عنقود جامعي، أيام لكل سنة كوكبية مُحاكاة. منذ: 1969 أول نموذج دوران عام للمريخ لدى ليوفي ومينتس. [حقول متصلة](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-continuum)القاع: حقول ### بواطن الكواكب والدينامو صخر أو معدن حارّ ومتحرك بالحمل في أعماق الكوكب، يُنمذَج لمعرفة هل يولّد مجالًا مغناطيسيًا وكيف تفلت الحرارة إلى السطح. السؤال الذي تجيب عنه: لماذا لهذا الكوكب مجال مغناطيسي، ولا يملكه كوكب آخر مشابه في الحجم؟ يُغفل: يعمل بلزوجة ومعدل دوران ألطف بكثير من لبّ كوكب حقيقي، ثم يُكبَّر بالافتراض. تعمل على: نحو 10^16 FLOPS تقريبي عنقود وطني، أسابيع لنموذج باطني واحد. منذ: 1995 نماذج حاسوبية ثلاثية الأبعاد مبكرة للدينامو الجيولوجي يولّد مجال الأرض. [حقول متصلة](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-continuum)القاع: حقول ### تكوّن الفوهات الارتطامية كويكب أو مذنّب يصطدم بكوكب، يُنمذج من موجة الصدمة عبر الأرض إلى الفوهة والحطام والآثار المناخية المتبقية. السؤال الذي تجيب عنه: ما حجم الفوهة، وما حجم الضرر، الذي يسببه هذا المصطدم؟ يُغفل: تُستنتج قوة الجسم المصطدم وبنيته الداخلية عادة من حجمه وسرعته وحدهما. تعمل على: نحو 10^14 FLOPS تقريبي محطة عمل أو عنقود صغير، ساعات لكل سيناريو اصطدام. منذ: 1980 محاكاة مبكرة بالهيدروكود لفوهات الاصطدام، حفّزتها فرضية انقراض الديناصورات. [حقول متصلة](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-continuum)[الجسيمات والأجسام المتعددة](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-particles)القاع: أجساد ### كشف الكواكب الخارجية ووصفها الخفوت أو الترنّح الذي يسببه كوكب في ضوء نجمه، يُحسب للمقارنة ببيانات تلسكوب حقيقية واستخراج حجمه ومداره. السؤال الذي تجيب عنه: هل هذا الانخفاض في السطوع كوكب فعلًا، وإن كان كذلك فما حجمه؟ يُغفل: البقع النجمية والارتعاش النجمي قد تحاكي إشارة كوكب بدرجة تخدع البحث الآلي. تعمل على: نحو 10^13 FLOPS تقريبي محطة عمل؛ من دقائق إلى ساعات لكل إشارة مرشَّحة. منذ: 1984 نماذج منحنيات ضوء محسوبة مبكرة استُخدمت لتخطيط أولى عمليات البحث عن الكواكب الخارجية. [المعادلات التفاضلية](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-equations)[مونت كارلو](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-monte-carlo)القاع: أجساد ### محاكاة الاصطدامات العملاقة هيدروديناميكا الجسيمات الملساء لجسمين بحجم كوكبين يتصادمان، وتتتبع الذوبان والحطام الذي قد يتجمع فيكوّن قمراً. السؤال الذي تجيب عنه: هل يمكن أن يكون اصطدام بين كواكب فتية قد أنتج القمر؟ يُغفل: تعتمد النتائج على معادلة الحالة وعلى الدوران والزاوية الابتدائيين المفترضين. تعمل على: نحو 10^17 FLOPS تقريبي ملايين جسيمات SPH بمعادلات حالة واقعية منذ: 2001 Origin of the Moon in a giant impact near the end of Earth's formation (2001) [المصدر](https://doi.org/10.1038/35089010) [الجسيمات والأجسام المتعددة](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-particles)[حقول متصلة](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-continuum)القاع: حقول ### تركيب مجتمعات الكواكب تُشغَّل نماذج سريعة شبه تحليلية لتشكّل الكواكب لآلاف المنظومات المُحاكاة لإنتاج مجتمع إحصائي يُقارَن بمسوح الكواكب الخارجية. السؤال الذي تجيب عنه: أي مزيج من كتل الكواكب ومداراتها تتوقعه نظرية تشكّل معينة؟ يُغفل: كل منظومة نموذج أحادي البعد مبسّط، لا تشغيل هيدروديناميكي كامل. تعمل على: نحو 10^14 FLOPS تقريبي آلاف عمليات تشغيل أقراص أحادية البعد رخيصة منذ: 2004 Toward a deterministic model of planetary formation I (2004) [المصدر](https://doi.org/10.1086/381724) [عمليات عشوائية](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-stochastic)[المعادلات التفاضلية](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-equations)القاع: حقول ### استرجاع الغلاف الجوي للكواكب الخارجية غلاف جوي نموذجي يُشغَّل آلاف المرات مقابل طيف نفاذ أو انبعاث لاستنتاج درجة الحرارة ووفرة الجزيئات. السؤال الذي تجيب عنه: مم يتكون هواء كوكب بعيد؟ يُغفل: تُلاءَم النماذج أحادية البعد مع بيانات محدودة الجودة، فتشيع الحلول المنحلّة. تعمل على: نحو 10^12 FLOPS تقريبي ملايين تقييمات الأطياف في مُعيِّن بايزي. منذ: 2009 طريقة استرجاع الحرارة والوفرة لأغلفة الكواكب خارج المجموعة الشمسية لمادهوسودان وسيغر. [المصدر](https://doi.org/10.1088/0004-637x/707/1/24) [المعادلات التفاضلية](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-equations)[مونت كارلو](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-monte-carlo)القاع: الجزيئات ### نمذجة مناخ النطاق الصالح للسكن نموذج مناخي أحادي البعد لكوكب صخري على مسافات مختلفة من نجمه، يوازن ضوء النجم والغازات الدفيئة والسحب لإيجاد أين يمكن أن يدوم الماء السائل. السؤال الذي تجيب عنه: إلى أي بُعد عن نجمها يمكن لكوكب أن يبقى وفيه ماء سائل؟ يُغفل: عمود واحد لا يمثّل الغيوم ولا تباين النهار والليل، فتتحرك حواف النطاق مع النماذج ثلاثية الأبعاد. تعمل على: نحو 10^6 FLOPS تقريبي عمود إشعاعي حملي أحادي البعد، خفيف بما يكفي لحاسوب محمول. منذ: 1993 المناطق الصالحة للسكن حول نجوم المتتالية الرئيسية، بقلم كاستينغ وويتماير ورينولدز. [المصدر](https://doi.org/10.1006/icar.1993.1010) [المعادلات التفاضلية](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-equations)[حقول متصلة](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-continuum)القاع: حقول ### تكوّن الكويكبات الأولية بعدم استقرار التدفق حبيبات غبار في قرص غازي تتكتل في أولى الأجسام بحجم كيلومتر، تُحاكى بجسيمات وغاز لمعرفة هل يستطيع الاضطراب تركيزها بما يكفي لتنهار. السؤال الذي تجيب عنه: كيف يتكتل الحصى ليكوّن أولى لبنات الكواكب؟ يُغفل: صناديق صغيرة تغطي رقعة من القرص، وأحجام الجسيمات ضمن نطاق ضيق. تعمل على: نحو 10^16 FLOPS تقريبي عمليات صندوق محلي ثلاثية الأبعاد بمئات الملايين من الجسيمات. منذ: 2007 التكوّن السريع للكويكبات الأولية في أقراص نجمية محيطية مضطربة، بقلم يوهانسن وزملائه. [المصدر](https://doi.org/10.1038/nature06086) [الجسيمات والأجسام المتعددة](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-particles)[حقول متصلة](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-continuum)القاع: حقول ### التفاعل بين الكوكب والقرص والهجرة كوكب مغمور في القرص الغازي الذي تشكّل منه، يسحب خلفه أثرًا حلزونيًا يجرّه إلى الداخل أو الخارج. السؤال الذي تجيب عنه: لماذا تنتقل الكواكب من حيث تشكلت؟ يُغفل: يتأثر معدل الهجرة بالديناميكا الحرارية للقرص ولزوجته، وهما غير معروفتين جيدًا. تعمل على: نحو 10^14 FLOPS تقريبي تشغيلات قرص هيدروديناميكية لآلاف المدارات. منذ: 2000 المحاكاة الهيدروديناميكية لكلي لهجرة منظومة من الكواكب الأولية. [المصدر](https://doi.org/10.1046/j.1365-8711.2000.03495.x) [حقول متصلة](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-continuum)[المعادلات التفاضلية](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-equations)القاع: حقول ## الجاذبية القصوى وبلازما الفضاء ### اندماج الثقوب السوداء معادلات أينشتاين تُحَلّ مباشرة وثقبان أسودان يتحلزنان نحو بعضهما، فتنتج إشارة الموجات الثقالية التي تصغي إليها الكواشف. السؤال الذي تجيب عنه: أي شكل موجي ينبغي أن نراه من ثقبين أسودين بهاتين الكتلتين؟ يُغفل: الجزء الأخير من الثانية قبل الاندماج ما زال يحتاج إلى تقريبات لا يحلها أي حاسوب كلياً. تعمل على: نحو 10^16.5 FLOPS تقريبي عنقود كبير، أسابيع لشكل موجي واحد. منذ: 1964 أول تصادم مباشر محسوب بين ثقبين أسودين، أجراه هان ولندكويست. [حقول متصلة](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-continuum)القاع: حقول ### أقراص التراكم والنفثات غاز ممغنط يدور حلزونيًا نحو ثقب أسود، فيسخن ويطلق نفاثات تمتد آلاف السنين الضوئية. السؤال الذي تجيب عنه: كيف يسطع ثقب أسود أكثر من المجرّة المحيطة به؟ يُغفل: لا يستطيع تتبّع القرص حتى مقياس الثقب الأسود نفسه والمجرة الأوسع في آن واحد. تعمل على: نحو 10^16 FLOPS تقريبي عنقود كبير، أسابيع لتشغيل يشمل القرص كله. منذ: 1991 محاكاة بالبوس وهاولي التي كشفت عدم الاستقرار المغناطيسي الدوراني. [حقول متصلة](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-continuum)القاع: حقول ### طقس الفضاء الرياح الشمسية والانفجارات من الشمس تضرب المجال المغناطيسي للأرض. السؤال الذي تجيب عنه: هل ستضر هذه العاصفة الشمسية الأقمار الاصطناعية أو شبكات الكهرباء، ومتى تصل؟ يُغفل: يتنبأ بوقت وصول ثوران بدقة معتدلة، وبقوته بدقة أقل بكثير. تعمل على: نحو 10^15 FLOPS تقريبي عنقود في مركز وطني للتنبؤ، يُشغَّل عدة مرات في اليوم. منذ: 1978 محاكاة عالمية مبكرة بالديناميكا المائية المغناطيسية للرياح الشمسية وهي تصدم مجال الأرض. [حقول متصلة](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-continuum)[الجسيمات والأجسام المتعددة](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-particles)القاع: حقول ### اندماجات النجوم النيوترونية نجمان نيوترونيان يتلولبان نحو بعضهما ويصطدمان، يُتتبَّعان عبر معادلات أينشتاين والفيزياء النووية معاً لمعرفة أي حطام وضوء يُقذف. السؤال الذي تجيب عنه: هل يصنع هذا الاندماج ثقبًا أسود، وهل يصهر العناصر الثقيلة الموجودة على الأرض؟ يُغفل: فيزياء النواة لمادة بهذه الكثافة ما زالت غير معروفة كلياً، لذا يحمل تركيب الحطام شكاً حقيقياً. تعمل على: نحو 10^17 FLOPS تقريبي حصة كبيرة من حاسوب فائق وطني، لأسابيع. منذ: 1990 محاكاة مبكرة بالديناميكا المائية النسبية لتصادم نجمين نيوترونيين. [حقول متصلة](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-continuum)القاع: حقول ### المجالات المغناطيسية للنجوم النابضة المجال المغناطيسي الدوّامي والبلازما حول نجم نيوتروني دوّار، يُحسبان لمعرفة كيف يبثّ موجات الراديو والجسيمات عالية الطاقة إلى الفضاء. السؤال الذي تجيب عنه: لماذا تكتسح حزمة النجم النابض خط البصر دورياً، وما الذي يحدد شكلها؟ يُغفل: البلازما عند سطح النجم تماماً، حيث تتكوّن الحزمة فعلاً، ما زالت مفهومة فيزيائياً بشكل ضعيف. تعمل على: نحو 10^15 FLOPS تقريبي عنقود جامعي، أيام لكل نموذج غلاف مغناطيسي. منذ: 1999 محاكاة عالمية مبكرة للمجال المغناطيسي الدوّار لنجم نابض. [الجسيمات والأجسام المتعددة](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-particles)[حقول متصلة](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-continuum)القاع: حقول ### باطن الشمس والدينامو بلازما حارة تتحرك بالحمل وتدور داخل الشمس، منمذجة لمعرفة كيف تلفّ المجال المغناطيسي لتنتج دورة البقع الشمسية البالغة إحدى عشرة سنة. السؤال الذي تجيب عنه: لماذا يرتفع النشاط المغناطيسي للشمس ويهبط في دورة مدتها إحدى عشرة سنة؟ يُغفل: لا يستطيع بعدُ إعادة إنتاج فترة الدورة وسعتها بشكل موثوق دون ضبط النموذج نحو القيم المرصودة. تعمل على: نحو 10^16 FLOPS تقريبي عنقود وطني، أسابيع لدورة محاكاة واحدة. منذ: 1983 محاكاة حمل ثلاثية الأبعاد مبكرة لباطن الشمس. [حقول متصلة](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-continuum)القاع: حقول ### بنوك قوالب الموجات الثقالية من النسبية العددية مئات إلى آلاف من اندماجات الثقوب السوداء المحاكاة، تغطي نسب الكتلة والدوران، ومعايَرة في نماذج موجية تطابقها الكواشف مع البيانات. السؤال الذي تجيب عنه: كيف تبدو إشارة أي اندماج لثقبين أسودين؟ يُغفل: الفهارس شحيحة في فضاء المعاملات، فنماذج الأشكال الموجية بينها ملاءمات لا محاكاة. تعمل على: نحو 10^17 FLOPS تقريبي آلاف عمليات الاندماج، كل منها أسابيع على عنقود حاسوبي. منذ: 2013 فهرس 174 محاكاة لثنائيات الثقوب السوداء لعلم الفلك الموجي الثقالي، أعدّه مرويه وزملاؤه. [المصدر](https://doi.org/10.1103/physrevlett.111.241104) [المعادلات التفاضلية](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-equations)[حقول متصلة](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-continuum)القاع: حقول ### تحديات بيانات وهمية للموجات الثقالية بيانات كاشف محاكاة بمصادر محقونة كثيرة وضجيج واقعي، تُستخدم لاختبار هل تستطيع خطوط التحليل استعادة الإشارات الفيزيائية الفلكية المخبأة فيها. السؤال الذي تجيب عنه: هل يستطيع خط تحليل إيجاد كل مصدر مدفون في الضجيج وقياسه؟ يُغفل: الضجيج مثالي ومجتمع المصادر المحقونة مفترض، فتغيب تعقيدات البيانات الحقيقية. تعمل على: نحو 10^14 FLOPS تقريبي تدفقات بيانات طويلة كثيرة بآلاف المصادر المتداخلة. منذ: 2006 Mock LISA Data Challenges، أول اختبارات معماة أجراها المجتمع العلمي لتحليل موجات الجاذبية من الفضاء. [المصدر](https://doi.org/10.1063/1.2405108) [عمليات عشوائية](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-stochastic)[المعادلات التفاضلية](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-equations)القاع: قواعد ### محاكاة المجال المغناطيسي للمغناطار والتوهّج المجال المغناطيسي الملتوي خارج مغناطار، النجم النيوتروني ذي أقوى المجالات المعروفة، يُتتبَّع وهو يراكم الإجهاد ويعيد الاتصال ويطلق وهجات. السؤال الذي تجيب عنه: كيف يطلق مجال نجم نيوتروني ملتوٍ طاقته في توهّج؟ يُغفل: فيزياء المجال الخالي من القوة تنسى قصور البلازما وإنتاج الأزواج الذي يقود الوهجات الحقيقية. تعمل على: نحو 10^16 FLOPS تقريبي تشغيلات نسبوية بنظام خالٍ من القوى على عنقود. منذ: 2012 محاكاة بارفري وبيلوبورودوف وهوي لمجالات مغناطيسية ملتوية ومعاد وصلها حول المغناطارات. [المصدر](https://doi.org/10.1088/2041-8205/754/1/l12) [حقول متصلة](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-continuum)[المعادلات التفاضلية](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-equations)القاع: حقول ### تصيير ظل الثقب الأسود وصورته أشعة ضوء تُتتبَّع عبر الزمكان المنحني حول ثقب أسود وغازه الحار للتنبؤ بالصورة الحلقية التي سيراها تلسكوب. السؤال الذي تجيب عنه: كيف يبدو الغاز المتوهج حول ثقب أسود من الأرض؟ يُغفل: نموذج الغاز تخمين لاحق للمعالجة، فتعتمد الصورة على درجات حرارة إلكترونية ومجال مغناطيسي مفترضة. تعمل على: نحو 10^15 FLOPS تقريبي تتبّع الأشعة عبر آلاف لقطات محاكاة التراكم. منذ: 2000 الصورة المحاكاة لظل الثقب الأسود في مركز المجرة عند فالكه وميليا وأغول. [المصدر](https://doi.org/10.1086/312423) [المعادلات التفاضلية](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-equations)[حقول متصلة](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-continuum)القاع: حقول ### التمزق المدّي للنجوم بالثقوب السوداء نجم يمزّقه ثقب أسود ضخم، فيتمدد حطامه إلى تيار يسقط عائدًا ويتوهج، يُتابَع بالديناميكا المائية. السؤال الذي تجيب عنه: كم من نجم ممزَّق يسقط في الثقب الأسود، وما سطوع التوهّج؟ يُغفل: الإشعاع الذي يجعل الوهج مرئياً مقرَّب فقط، لذا يُستنتج منحنى الضوء ولا يُحاكى من البداية إلى النهاية. تعمل على: نحو 10^16 FLOPS تقريبي عمليات تشغيل بالجسيمات الملساء أو بالشبكة مع معالجة بالنسبية العامة. منذ: 1989 المحاكاة الهيدروديناميكية لإيفانز وكوتشانيك للتمزيق المدّي لنجم بثقب أسود ضخم. [المصدر](https://doi.org/10.1086/185567) [الجسيمات والأجسام المتعددة](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-particles)[حقول متصلة](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-continuum)القاع: حقول ### النقل الإشعاعي في الكيلونوفا السحابة المتوهجة من حطام العناصر الثقيلة الناتج عن اندماج نجمين نيوترونيين، تُنمذَج بالتسخين الإشعاعي ونقل الإشعاع لتوقع ضوئها ولونها. السؤال الذي تجيب عنه: ما مقدار سطوع وحُمرة التوهّج اللاحق لاندماج نجمين نيوترونيين؟ يُغفل: تستند عتامة العناصر الأثقل إلى بيانات ذرية ناقصة، وتهيمن على عدم اليقين في اللون المتنبَّأ به. تعمل على: نحو 10^14 FLOPS تقريبي نقل إشعاع بمونت كارلو متعدد الأبعاد مع بيانات عتامة ذرية. منذ: 2010 نموذج ميتزغر وزملائه للمقابلات الكهرومغناطيسية المدعومة بالتحلل المشع للعملية r. [المصدر](https://doi.org/10.1111/j.1365-2966.2010.16864.x) [مونت كارلو](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-monte-carlo)[حقول متصلة](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-continuum)القاع: حقول ### نمذجة أحزمة الإشعاع إلكترونات وبروتونات عالية الطاقة محتجزة في المجال المغناطيسي حول كوكب، تتحرك بالانتشار والحقن والفقد للتنبؤ بمخاطرها على الأقمار الصناعية. السؤال الذي تجيب عنه: لماذا تتضخم أحزمة الإشعاع المحبوس وتتفرغ أثناء العواصف المغناطيسية؟ يُغفل: معدلات انتشار الموجة والجسيم تُمثَّل وسيطياً انطلاقاً من قياسات محدودة، وهي مصدر رئيسي للخطأ. تعمل على: نحو 10^13 FLOPS تقريبي عمليات انتشار ثلاثية الأبعاد على فترات العواصف. منذ: 1995 نموذج بوتييه وبوشير ثلاثي الأبعاد لحزام الإشعاع الإلكتروني. [المصدر](https://doi.org/10.1029/94ja03066) [حقول متصلة](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-continuum)[المعادلات التفاضلية](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-equations)القاع: حقول ### الاستدلال العصبي للموجات الثقالية تُدرَّب شبكة عصبية على ملايين إشارات الاندماج المُحاكاة في ضجيج كاشف اصطناعي لتُخرج الكتل والدوران الذاتي والمسافة المرجّحة لحدث جديد بشكل شبه فوري. السؤال الذي تجيب عنه: هل يمكن استنتاج خصائص اندماج ثقبين أسودين في ثوانٍ، مبكرًا بما يكفي لتوجيه التلسكوبات نحوه؟ يُغفل: لا يكون أفضل من النموذج الموجي والضجيج اللذين دُرّب عليهما، وقد تقع الإشارات غير المعتادة خارج ما تعلّمه. تعمل على: نحو 10^17 FLOPS تقريبي أسابيع من تدريب وحدات معالجة الرسوميات على أشكال موجية محاكاة. منذ: 2021 تقدير داكس وزملائه للتوزيع اللاحق العصبي لأحداث الموجات الثقالية. [المصدر](https://arxiv.org/abs/2106.12594) [محاكيات متعلَّمة](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-learned)[مونت كارلو](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/methods#m-monte-carlo)القاع: حقول [◂ الفيزياء الأساسية](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/fundamental-physics)[الأرض والمناخ ▸](https://simulation-hypothesis.com/ar/simulations/earth-climate)