Nggawe simulasi anyar bolongan ireng nganggo Codex
Sawijining astrofisikawan komputasional njelajah pinggiran jagad raya sing wis dingerteni nalika ngupaya nggawe gambar obah pisanan saka bolongan ireng.
“Piranti-piranti iki ngowahi cara kita nindakake sains kanthi cara sing dhasar banget.”
Sinau pinggiring jagad raya
Bolongan ireng ana ing pinggir jagad raya lan minangka obyek langit sing angel disinaoni dening para astronom. Dheweke ora ngetokake cahya, ora bisa dijupuk langsung amarga adoh banget—sampeyan butuh teleskop sing ukurane kaya bumi kanggo ndeleng—lan fisika sing ngatur dheweke ora mesthi cocog karo pangerten kita saiki.
Iki kabeh dudu perkara anyar kanggo ahli astrofisika komputasi Chi-kwan "CK" Chan. CK, profesor ing Universitas Arizona, wis nyinaoni bolongan ireng luwih saka 20 taun. Ing taun 2019, dhèwèké dadi bagéan saka kolaborasi Event Horizon Telescope sing ngasilaké gambar pisanan saka bolongan ireng. Taun iki, kanthi dhukungan saka National Science Foundation(mbukak ing jendhela anyar), dheweke nggayuh tujuan sing luwih ambisius: nggawe gambar obah pisanan saka bolongan ireng.
CK nglumpukake data saka teleskop radio 12m Arizona Radio Observatory ing Kitt Peak National Observatory.
“Bolongan ireng wiwitane adhedhasar teori. Mula nyenengake banget yen kita bisa ngamati.” —Chi-kwan “CK” Chan
Mangerteni apa sing kurang mbutuhake mbangun model sing luwih apik: pendekatan matematika sing nerangake kepiye materi tumindak ing kahanan ekstrem. Nanging persamaan-persamaan iki rumit banget. Malah superkomputer paling gedhe wae kesulitan ngrampungake, lan ngembangake pendekatan anyar bisa mbutuhake pirang-pirang taun kerja. Mula CK nggunakake Codex kanggo mbantu nyepetake proses iki.
“Aku butuh sepuluh dina kanggo nemokake sepuluh pendekatan anyar. Kanthi Codex, iki bisa rampung mung ing sawetara menit.”
CK nulis pendekatan supaya bisa ditinjau para mahasiswane.
CK mimpin diskusi kelompok kanggo para mahasiswane ing University of Arizona.
Pendekatan matematika tulisan tangan saka CK.
Teknologi anyar, pendekatan anyar
Amarga bolongan ireng ana adoh banget saka bumi, siji-sijine cara kanggo nyinaoni yaiku kanthi ngukur plasma sing tiba mlebu menyang bolongan kasebut. CK nggawe simulasi plasma banjur mbandhingake karo data observasi sing diklumpukake ing teleskop. “Nanging, simulasi kasebut isih kurang,” ujare CK. “Nalika mbandhingake simulasi karo observasi, kita nyadari manawa plasma ing sakubenge bolongan ireng kapadhetane sithik banget, mula kita ora bisa tenan ngira plasma minangka cairan.” Siji-sijine cara CK bisa nggawe simulasi kanthi bener yaiku kanthi ngetutake saben elektron lan ion. “Lan kuwi masalah sing ora bisa diatasi kanthi komputasi.”
CK nggunakake Codex kanggo nemokake algoritma numerik anyar sing bisa mbantu dheweke nggawe simulasi luwih cepet lan luwih stabil kanthi ngetrapake katrampilan agen sing ditulise. “Kanthi Codex, saiki kita bisa kanthi otomatis nemokake transformasi koordinat lan algoritma anyar sing bisa nyepetake petungan iki nganti faktor 1000. Iki ngidini kita nindakake simulasi sing sadurunge ora mungkin.”
CK isih kudu ngetrapake lan mriksa saben pendekatan sing digawe Codex, nanging cara iki wis nyepetake alur kerjane lan ngidini dheweke luwih akeh fokus wektu marang riset. (Sinau luwih jero babagan sains ing mburi bolongan ireng lan karya CK.)
“Suwé banget, para astronom lan ilmuwan kudu dadi pangembang sing pinunjul supaya bisa ngrampungake masalah kita. AI ngidini kita bali fokus marang pitakonan sains tinimbang bagean coding.”
Teleskop radio 12m Kitt Peak Arizona Radio Observatory minangka salah siji saka sewelas observatorium ing jaringan Event Horizon Telescope.
Codex mbantu CK mriksa kode ilmiah lan nemokake kesalahan ing statistik lan metode numerik, mbantu dheweke ngasilake asil sing luwih bisa dipercaya.
CK ing njero ruang kontrol teleskop radio 12m Arizona Radio Observatory.
Masa depan panemuan
CK lan tim Event Horizon Telescope saiki lagi nglumpukake data babagan bolongan ireng; dheweke ngarep-arep bisa nerbitake gambar obah pisanan kira-kira ing 2027. CK bungah karo apa sing bisa disinaoni. “Yen kita kasil njupuk video pisanan saka bolongan ireng iki, kuwi bakal mbukak jaman anyar astrofisika bolongan ireng kanthi skala cakrawala lan domain wektu,” ujare. “Iki bakal ngidini kita nyinaoni kepiye tumindake plasma ing sawetara lingkungan paling ekstrem ing jagad raya.”
“Yen sampeyan penasaran karo donya ing sakubenge, sampeyan bakal terus nggoleki wangsulan anyar. Lan kaya ngono carane kita sinau. Kaya ngono carane kita ngembangake teknologi, ngembangake peradaban kita.” —Chi-kwan “CK” Chan
CK bareng Ram, Nayera, lan Hayden, telu saka mahasiswane saka University of Arizona sing uga nggarap analisis data bolongan ireng lan nggawe simulasi anyar.
“Aku saka kulawarga rakyat biasa ing Hong Kong. Mula aku rumangsa begja banget bisa makarya ing garis ngarep riset bolongan ireng tercanggih.” —Chi-kwan “CK” Chan
“Manungsa iku penjelajah. Lan astronomi iku wates pungkasan kita ing penjelajahan. Mula iki salah siji cara supaya kawruh manungsa bisa tekan pinggiran jagad raya.”