计算机模拟宇宙的过程是一个复杂且不断发展的科学领域。以下是一些关键步骤和概念，用于通过计算机模拟来研究宇宙的演化：
模型建立
宇宙早期模型：利用超级计算机创建宇宙早期的星系模型，并设定当今最为流行的物理学定律，如广义相对论和量子力学。
多体问题简化：将宇宙中的天体运动简化为多体问题，考虑粒子之间的牛顿引力以及宇宙膨胀的效应。
计算方法与工具
树形法：通过树形法来简化多体问题的计算过程，处理粒子之间的相互作用和引力。
智能软件：使用专门的软件如Arepo，它能够改造自己的网格，更准确地模拟物质的变化和流动。
超级计算机的应用
Ocelote超级计算机：生成了800万个模拟宇宙，每个模拟包含1200万个星系，展示了超级计算机在模拟宇宙中的巨大潜力。
万年的发展：借助超级计算机和智能软件，研究人员能够在短时间内（如3个月）完成原本需要2000年才能完成的虚拟宇宙进化模拟。
模拟结果与分析
虚拟宇宙的观察：模拟结果可以帮助科学家理解宇宙大爆炸后的余晖以及随着时间的演变过程。
大型宇宙演进模型：例如，国际科学家团队通过计算机重新“创造”了一个宇宙，完成了迄今为止最详细的大型宇宙演进模型TNG50。
进一步的研究与理论
宇宙作为信息科技系统：宇宙的演化与进化的基本原理和计算机极为相似，都是硬件与软件的不断升级和相互作用。
原始函数与能量参数：通过设定基本粒子的参数和不确定性，计算机模拟能够自然完成宇宙架构的形成。
通过这些步骤和工具，科学家能够在计算机中模拟宇宙的演化过程，从而更好地理解宇宙的起源、结构和行为。然而，尽管取得了显著的进展，宇宙的诞生和演进仍然存在着许多未解之谜，需要未来的研究和计算能力来进一步探索。