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Früher einmal haben Rechner einen ganzen Raum für sich eingenommen. Trotz der Größe war ihre Leistungsfähigkeit allerdings beschränkt. Mit der Zeit wurden Computer immer kleiner und heute passen sie unter den Schreibtisch oder – in Form eines Notebooks – in die Tasche. Für den normalen Hausgebrauch reicht das auch, die Wissenschaft braucht allerdings andere Maßstäbe.
Europas Supercomputer MareNostrum („unser Meer“) steht in einer ehemaligen Kirche in Barcelona. Um ihn noch leistungsfähiger zu machen wurde seine Kapazität nun verdoppelt. Mit 10.240 Prozessoren und einer Rechenleistung von 94,21 Teraflops kann er 94,21 Billionen Operationen in einer Sekunde ausführen.
Eines der Forschungsinstitute, die den Supercomputer nutzen dürfen, ist das Astrophysikalische Institut Potsdam (AIP). Gemeinsam mit der Autonomen Universität Madrid (UAM) führen sie Simulationen durch, um die Entwicklung von Galaxien im frühen Universum nachvollziehen zu können. Diese Simulationen sind wegen ihrer Komplexität nur auf solchen Rechnern möglich. Bereits eine Million Rechenstunden durften sie MareNostrum benutzen. Ein normaler Computer mit nur einem einzigen Prozessor hätte 114 Jahre durchgehend rechnen müssen, um diese Ergebnisse zu bekommen. Europas Supercomputer brauchte nur 52 Tage, da 800 Prozessoren gleichzeitig benutzt werden können.
Durch die Verdoppelung der Kapazität hat AIP nun weitere 600.000 Stunden zugesprochen bekommen. Projektleiter Gustavo Yepes hofft, damit die Entwicklung der Galaxien in der ersten Milliarde Jahre nach dem Urknall simulieren zu können. Das AIP beschäftigt sich mit der Entstehung von Galaxien und das Projekt soll mit Hilfe des Supercomputers weiter vorangetrieben werden. Die Simulation startet mit dem Urknall, der rund 14 Milliarden Jahre vor unserer Zeit vermutet wird. Die Wissenschaftler wollen herausfinden, wie die Abläufe und Entwicklungsprozesse im frühen Stadium unseres Universums ausgesehen haben.
Auch für ein zweites Projekt des deutschen Instituts wird Rechenzeit zur Verfügung gestellt, die gar nicht so einfach zu bekommen ist. Denn wissenschaftlicher Fortschritt ist in vielen Gebieten nur durch eine enge Zusammenarbeit zwischen einer wissenschaftlich-theoretischen Basis, Experimenten und Computer-Simulationen möglich. Daher ist also genug Rechenkapazität der Schlüssel zur Entwicklung. Kein Wunder, dass Wissenschaftler aus vielen Bereichen MareNostrum benutzen wollen. Doch übersteigen die Anfragen um ein Dreifaches die Möglichkeiten. Daher müssen sich Wissenschaftler mit ihren Projekten bei einem Zugangskomitee aus unabhängigen spanischen Wissenschaftlern bewerben.
AIP und hier besonders Stefan Gottlöber haben 700.000 Stunden für die Simulation der Entwicklung des lokalen Universums zugesprochen bekommen. Gemeinsam mit Yehuda Hoffman aus Israel und Anatoly Klypin vom Helmholtz-Institut des AIP will er in einer Simulation die Zeit um 300.000 Jahre nach dem Urknall rekonstruieren, um zu sehen, wie durch winzige Dichteschwankungen im Kosmos ganze Galaxien entstehen. Ebenso, wie es in „unserer Umgebung“ – einige Millionen Lichtjahre weit weg – auch geschehen ist.
Nur Dank solcher Supercomputer können Projekte, wie die des AIP, verwirklicht und die Geheimnisse des Weltalls entschlüsseln werden.
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