O supercomputador Frontier, situado no Laboratório Nacional Oak Ridge, nos Estados Unidos, atingiu um marco na ciência ao conduzir a simulação do universo mais extensa e intrincada já realizada. O Frontier, o primeiro supercomputador de exaescala, pode realizar até 1,1 quintilhão (1018) operações de ponto flutuante por segundo.
O aparelho, formado por 9.472 CPUs e 37.888 GPUs da AMD, foi superado pelo El Capitan em novembro de 2024, com sua capacidade de 1,742 exaFLOPS, mas ainda desempenha um papel crucial no progresso tecnológico.
A simulação realizada no Frontier teve como objetivo explorar a “hidrodinâmica cosmológica”, simulando a evolução do universo com um grau de precisão sem igual.
O código HACC, criado há 15 anos pelo Departamento de Energia dos Estados Unidos, foi adaptado pelos pesquisadores para maximizar o desempenho do Frontier. O HACC já foi empregado em supercomputadores petaescala, como o Summit, que ocupou a primeira posição no ranking mundial de 2018 a 2020.
No Summit, os pesquisadores reproduziram três modelos cosmológicos baseados no modelo convencional de cosmologia e suas variações, incluindo as forças gravitacionais e o efeito da energia escura variável. Mesmo com seus defeitos, ainda assim seus méritos são notáveis. resultados inovadores, essas simulações não foram capazes de incluir forças além da gravidade. Com o Frontier, financiado pelo projeto ExaSky do Departamento de Energia dos EUA, no valor de US$ 1,8 bilhão, o HACC superou expectativas ao ser 300 vezes mais rápido do que sua performance no supercomputador Titan, de 2012.
- A nova capacidade permitiu incorporar fenômenos como gás quente, formação de estrelas, buracos negros e galáxias, proporcionando o que os pesquisadores chamam de “hidrodinâmica cosmológica”.
Bronson Messer, diretor de ciência do Oak Ridge Leadership Computing Facility, destacou que as simulações no Frontier trazem realismo físico, integrando as dinâmicas da matéria bariônica, que representa menos de 5% do universo conhecido. Essas simulações estão sendo disponibilizadas para a comunidade astronômica, possibilitando investigações sobre matéria escura, energia escura e até mesmo modelos alternativos de gravidade, como a Dinâmica Newtoniana Modificada (MOND).
Os resultados também serão comparados com levantamentos astronômicos reais, como os conduzidos pelo Observatório Vera C. Rubin no Chile, ajudando a validar ou refutar modelos cosmológicos. Segundo Salman Habib, diretor da divisão de ciência computacional do Argonne National Laboratory, essas simulações abrem portas para explorar o universo em escalas temporais e espaciais que antes eram inimagináveis.
O avanço constante do poder de computação levanta questões intrigantes sobre o limite da simulação do universo. Alguns cientistas especulam que podemos viver em uma simulação, possivelmente criada como parte de um experimento para modelar a realidade.
Se isso for verdade, criar simulações dentro de uma simulação seria um paradoxo fascinante, sugerindo uma cadeia infinita de simulações.
Fonte: Olhar Digital
