PERSBERICHT Nederlandse Onderzoekschool voor Astronomie

PERSBERICHT
Nederlandse Onderzoekschool voor Astronomie (NOVA)
--------------------------------------------------------------------------------------------------Leiden, 4 maart 2014
Sterrenkundigen voeren de meest precieze berekeningen ooit uit
Astronomen van de Sterrewacht Leiden hebben de meest nauwkeurige zwaartekrachtsberekeningen
ooit uitgevoerd. Hiervoor hebben zij een computer speciaal geprogrammeerd om berekeningen in
elke mate van nauwkeurigheid te kunnen doen. De nieuwe code is geaccepteerd voor publicatie in
The Astrophysical Journal Letters.
Gewone computers blijken niet opgewassen tegen het uitvoeren van heel precieze berekeningen, en
gaan in de fout door het afronden van getallen. De fouten die ze maken kunnen enorm worden
vergroot door vele opeenvolgende vermenigvuldigingen. "Hierdoor kunnen
computerberekeningen volstrekte onzin opleveren zonder dat je dat direct in de gaten hebt", zegt de
Leidse hoogleraar Portegies Zwart. Fouten op basis van de gangbare software zullen geen
invloed hebben op bijvoorbeeld berekeningen van de afstand van de aarde tot de zon, maar wel
bijvoorbeeld op de precieze positie van de aarde in zijn baan. "Dat kan het verschil maken wanneer
een stuk ruimtepuin op de aarde afstevent. Het maakt veel uit of zo'n meteoriet in zee valt of op de
Dam in Amsterdam."
De meeste computers rekenen met 8 plaatsen achter de komma. Wetenschappelijke berekeningen
worden doorgaans met 16 decimalen uitgevoerd. "Voor sommige wetenschappelijke berekeningen
is dat nog lang niet genoeg", zegt promovendus Tjarda Boekholt. De nieuwe berekeningen worden
soms wel met 1000 nauwkeurige decimalen doorgerekend. "De computer wordt hier natuurlijk niet
bepaald sneller van", zegt Portegies Zwart, "maar het is wel wat waard om zeker te weten dat
wat je uitrekent ook echt correct is."
Tot op heden waren astronomen het er niet over eens of berekeningen van de beweging van
drievoudige stersystemen - de ingewikkeldste binnen de sterrenkunde - wel voldoende nauwkeurig
werden uitgevoerd. Deze onzekerheid vormde de aanleiding voor het schrijven van de speciale
software om de berekeningen heel precies te kunnen doen. De Leidse astronomen hebben met deze
nieuwe software de choreografie van drievoudige stersystemen met succes doorgerekend.
De speciale computercode die voor dit onderzoek is geschreven, combineert twee belangrijke
ideeën. Dat zijn: 1) het kunnen uitvoeren van berekeningen op arbitraire precisie; en 2) het gebruik
maken van een numerieke integratiemethode (Bulirsh-Stoer genaamd) die geen
systematische fouten maakt. De kwaliteit van de berekening kan vervolgens door
de onderzoeker worden ingesteld met behulp van twee parameters: de lengte van de mantisse en de
maximaal toelaatbare fout in de berekening. Door systematisch beide parameters te variëren wordt
uiteindelijk een oplossing bereikt die niet beter wordt wanneer de nauwkeurigheid van de
berekening nog verder wordt vergroot. Deze oplossing noemen de onderzoekers geconvergeerd, en
is de exacte oplossing voor het aantal gespecificeerde decimalen.
EINDE PERSBERICHT
--------------------------------------------------------------------------------------------------Meer informatie
Contact:
Prof.dr. Simon Portegies Zwart, computationele astrofysica, Sterrewacht Leiden, Universiteit
Leiden
E-mail: [email protected]
Tel: 06 14994841
Artikel: geaccepteerd voor publicatie in The Astrophysical Journal Letters (preprint op:
arXiv:1402.6713)
Beeld: Exacte oplossing (links in zwart) van het Pythagoras-probleem. Rechts in rood is de
gangbare onnauwkeurige oplossing afgebeeld. Het is voor het eerst dat dit probleem precies is
opgelost.
Animatie: Exacte (zwart) en gangbare (rood) oplossing van het Pythagoras-probleem.
Pythagoras-probleem: 3 objecten met relatieve massa's 3, 4 en 5 op de hoekpunten van een
Pythagoras driehoek. Een dergelijke driehoek heeft hoekpunt coördinaten: (1, 3), (-2, -1) en (1, -1).
Code: te downloaden op amusecode.org
Opgemaakt persbericht op www.astronomie.nl/
---------------------------------------------------------------------------------------------------
Met vriendelijke groet,
Drs. Marieke Baan
Nederlandse Onderzoekschool voor Astronomie (NOVA)
NOVA Informatie Centrum
Science Park 904
1098 XH Amsterdam
T +31(0)20-5257480
F +31(0)20-5257484
M +31(0)6-14322627
www.astronomie.nl
_______________________________________________
NOVA-astronomen mailing list
[email protected]
https://list.uva.nl/mailman/listinfo/nova-astronomen