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科学家借助3D打印更好地理解宇宙

放大字体  缩小字体 发布日期:2015-12-15  浏览次数:143
核心提示:什么都可以3D打印。这听起来有点夸张,事实上确实如此。即使是无形的对象,比如灯光和声音,都可以制作成3D形式。而科学家们也在
 

什么都可以3D打印。这听起来有点夸张,事实上确实如此。即使是无形的对象,比如灯光和声音,都可以制作成3D形式。而科学家们也在使用该技术来帮助他们看到和理解超出人们正常感知能力的对象。比如,现在美国加州大学河滨分校(UCR)的研究人员正在借助3D打印来研究宇宙本身。

Miguel Aragón-Calvo是该校天文与物理系的一位客座助理研究院,他从事宇宙形成的研究已经很长时间了。目前,他正在试图理解星系以及它们在“宇宙网(cosmic web)”中所处的地位。

“星系都不是孤立的对象。”他说。“它们是通过气体和物质组成的“丝线”相连的。这些气体通过“丝线”在星系内喷射。我们看到这些星系会在非常早期形成恒星。它们会一直形成许多恒星,然后它们又突然停止形成恒星。我们不知道这到底是如何发生的。我想确定它的时间结构。”

在此之前,他一直在用计算机模拟技术来研究这些结构,就算是复杂的计算机技术也难以给他关于星系和其他宇宙天体结构的一个准确感受。于是,他开始将自己的二维模拟结果,再加上时间维度,并将其3D打印出来,最终导致了一些非常有趣的发现。例如,在一个3D打印的球体状星系中,Aragón-Calvo看到了“丝线”在进入星系时发生的扭曲,这是他之前一直没有看到的现象。

  

“就算是利用计算机图形技术,这些宇宙学的问题通常也很难可视化。”他说。“而通过3D打印这些我就能直接与模型进行互动,并且一下子“看到”问题。在一些情况下,这将导致突然的发现。三纬的宇宙结构如果将时间作为另一个空间变量的话很容易作为一个四维对象来识别和跟踪。虽然我能够在电脑屏幕前多次可视化的宇宙网,但是只有当把模型拿在手中时,解决方案才在我的脑海里清晰起来。”Aragón-Calvo称,通过3D模型,宇宙元素的相互作用一下子变得更加容易理解了。

“我经常“玩”一些早期阶段星系的3D模型,以获取有关气体是如何被注入其中以产生恒星的灵感。”Aragón-Calvo说:“这对我研究开发星系形成模型时帮助很大,我将很快将论文提交给有关杂志。”

 
 
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