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Sandbox Physics

从小起伏到宇宙蛛网

从小起伏到宇宙蛛网

引力加速度的差异把膨胀中的物质拉伸、压缩。先看小起伏怎样显出片与丝,再跟随相空间折叠,最后把一份导出初值交给独立积分器。

  1. L1

    引力怎样把物质织成宇宙网

    稍密的区域吸来更多物质,不同方向的收缩又有快有慢。沿着一小团物质看下去,理解片、丝和多股流怎样出现。

  2. L2

    用一把随宇宙伸长的尺量运动

    共动坐标扣除平均膨胀,正则动量整理本动速度的变化。完整换算位置、速度与时间,读懂物质盒里保存的量。

  3. L2

    同一位置,为什么会有几种速度

    沿一张物质标签地图找到第一次折叠,算出密度怎样升高,再用正质量与速度分开穿越后的几股流。

  4. L2

    网格怎样跟着折叠的物质求引力

    从质量分配走到Fourier求势和对称时间推进,逐步说明有限网格保留了哪些力、又平滑了哪些结构。

  5. L3

    功率记住了增长,也丢掉了什么

    从粒子相位求和算出长波功率,检验EdS增长,再看相同功率为什么能对应不同的空间图案。

  6. L3

    把导出的初值,交给另一个积分器

    用公开Python材料从完整精度初值独立积分小波,再直接求粒子功率,分清时间误差和有限网格的增长偏差。

  7. L4

    先说清什么叫晕,再读反馈怎样改变聚类

    从晕的密度定义和TNG单位出发,读懂分辨率、重子响应与2026反馈拟合论文中的残差和适用范围。

独立重走一条轨迹

下载Python、精确示例与预期结果 (33189 B)

NumPy与SciPy把导出的小波精确初值积分到保存时刻。ZIP不含浏览器Engine或TNG数据。全新解压复算实际使用Python 3.12.12、NumPy 2.3.5和SciPy 1.17.1。

SHA-256与示例来源

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示例来自Node实际执行冻结模型和当前状态规范序列化函数,不声称是浏览器下载。教程说明怎样换成自己的当前JSON。

来源与计算范围

  1. Zel’dovich (1970), Gravitational instability: an approximate theory for large density perturbations

    核读原文全部六页,区分原记号的物理位移、现代共动增长与正则动量。使用首穿越前的映射;原文气体激波讨论没有套到无碰撞物质上。论文保留外链。

  2. Bond, Kofman & Pogosyan, How filaments are woven into the cosmic web (1996), astro-ph/9512141v1

    核读正文、图注及原图1。初始密度与潮汐相关组织网络,非线性演化使它更鲜明。局部首焦散变平,不等于整张网必先经历普遍片层阶段。课程图使用自有PM输出。

  3. Springel (2005), The cosmological simulation code GADGET-2, astro-ph/0505010v1

    定向核读第2.1节式1至3、第3.2及3.2.1节式20至23、第4.1节式26至31,查看原PDF第3和11页。用于宇宙学动量、PM窗口与积分方法背景。教学模型另行规定截断和有限梯度,没有短程树力。

  4. Springel et al., First results from IllustrisTNG: matter and galaxy clustering (2018), arXiv:1707.03397v2

    固定v2,核读方法第2.1至2.2节与原图5至7。图6比较分辨率,图7比较全物理与DMO功率,响应坐标使用自然对数。第2.2节讨论有序粒子的散粒噪声限制。这里只读原方法与图,没有重跑TNG或下载快照。

  5. IllustrisTNG official data specifications

    2026年11月12日核对header的MassTable、暗物质Coordinates/Velocities以及群目录球形过密度定义。快照与群速度约定不同,字段需分别换算。算例使用假想数值,没有提取粒子,也不再分发TNG数据或原素材。

  6. Zhang, Baryonic feedback suppression of the matter power spectrum (2026), arXiv:2609.00807v1

    2026年9月1日提交,截至11月12日核读,版本标为拟投JCAP。定向核读第2至5节、实际PDF与原HTML的图1至4及表1。保留绝对响应残差、单/三参数差别和低物质密度压力测试例外,没有声称独立复现或已验证透镜后验。

  7. SciPy solve_ivp official reference and installed 1.17.1 documentation

    核对DOP853、容差和成功返回信息。核读时在线手册为1.18.0;实际复算固定使用1.17.1,并另读已安装版本的solve_ivp说明和源码。复算记录保留真实软件版本。

  8. Original finite-mesh calculations and independent small-wave Python replay

    自有已验收核/线性、非线性及五预设双精度计算用于课程图与校准。公开小ZIP仅含一份精确小波当前状态、独立NumPy/SciPy轨迹复算及预期结果。示例由Node执行冻结模型和规范序列化函数产生,不冒充浏览器下载。大型原始预设另行留存,包内没有Engine或原论文。

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