Язык Wolfram Language

Расширение базы знаний

Моделирование строения вселенной во времени

Изучить, как строение вселенной меняется со временем согласно стандартной ΛCDM (ХТМ Лямбда) модели.

Рассчитать значения коэффициента плотности тёмной энергии, материи и радиации в разные периоды существования вселенной, от 1000 лет до лет.

In[1]:=
Click for copyable input
ages = Quantity[10^Range[3, 11, 0.2], "Years"];
In[2]:=
Click for copyable input
darkenergy = Table[UniverseModelData[t, "DarkEnergyDensityRatio"], {t, ages}]; matter = Table[ UniverseModelData[t, "MatterEnergyDensityRatio"], {t, ages}]; radiation = Table[UniverseModelData[t, "RadiationEnergyDensityRatio"], {t, ages}];

Представить эволюцию во времени для этих трёх компонентов, обозначив текущий возраст вселенной вертикальной чертой. В настоящее время тёмная энергия является самым большим составляющим компонентом вселенной.

код на языке Wolfram Language целиком
In[3]:=
Click for copyable input
data = { Transpose[{ages, darkenergy}], Transpose[{ages, darkenergy + matter}], Transpose[{ages, darkenergy + matter + radiation}] }; ListLogLinearPlot[data, PlotRange -> All, Joined -> True, Filling -> {1 -> Axis, 2 -> {1}, 3 -> {2}}, FrameLabel -> Automatic, GridLines -> {{13.8*10^9}, None}, PlotRangePadding -> 0, Frame -> True, PlotLegends -> {"DarkEnergyDensity", "MatterEnergyDensity", "RadiationEnergyDensity"}]
Out[3]=

Определить, когда фоновая температура радиации была от 273 до 373 K (пригодная для жизни эпоха вселенной).

In[4]:=
Click for copyable input
period = t /. FindRoot[ Quantity[#, "Kelvins"] == UniverseModelData[t, "RadiationTemperature"], {t, Quantity[1, "Megayears"]}, Evaluated -> False] & /@ {273, 373}
Out[4]=
In[5]:=
Click for copyable input
Grid[{#, UniverseModelData[#, "RadiationTemperature"]} & /@ Through[{Min, Mean, Max}[period]], Dividers -> All]
Out[5]=

Родственные примеры

de en es fr ja ko pt-br zh