¿Es Universe Sandbox 2 realista?

Universe Sandbox 2 es la segunda entrega de Universe Sandbox que está disponible en Steam. Es un juego de simulación educativo basado en la astronomía y cualquier cosa del espacio, abarca desde animaciones de supernova hasta simulaciones climáticas y atmosféricas (y, por supuesto, colisiones), pero ¿alguna de estas características retiene el agua? ¿Se parecen realmente a la dinámica del espacio?

Respuestas (1)

No estoy seguro si este tipo de preguntas están permitidas aquí, pero también puedo responderlas.

Universe Sandbox 2 es en su mayoría realista. Su precisión se degrada a medida que aumenta el flujo de tiempo. Cuanto más lento sea el tiempo, más precisos serán los cálculos. Esto significa que si desea simular el Sistema Solar durante un largo período de tiempo, no será muy preciso. Si desea simular eventos de un día de duración, como planetas chocando, podría ser mejor.

Sin embargo, Universe Sandbox 2 utiliza la física newtoniana de 300 años de antigüedad, en lugar de la relatividad general. La física newtoniana solo requiere mecánica de n cuerpos, por lo que es mucho más fácil de implementar. La relatividad general requiere simular el propio espacio-tiempo. Es decir, tomar su espacio de simulación, discretizarlo en una cuadrícula 3D de alta resolución y verificar el efecto que todos y cada uno de los puntos de esa cuadrícula tienen en todos los puntos vecinos en cada paso de tiempo.

En lugar de simular una cantidad N de cuerpos, estarían simulando una gran cantidad de puntos. Comenzarían con algunos datos iniciales de la forma del espacio-tiempo y luego verían cómo evoluciona de acuerdo con las ecuaciones de Einstein, que son 10 ecuaciones diferenciales parciales altamente no lineales. Las simulaciones precisas de relatividad general requieren supercomputadoras.

Aún así, la física newtoniana puede hacer el trabajo en su mayor parte. Los desarrolladores parecen interesados ​​en incorporar algunos conceptos de GR, como la gravedad que se propaga a la velocidad de la luz, los agujeros negros giratorios y formas de aproximarse mejor a GR.

Me pregunto... ¿alguna vez has jugado el juego? Pareces estar muy bien informado al respecto. A diferencia de mí, aunque lo tengo. +1 por relacionabilidad y detalle, como siempre.
@Mobal Lo juego de vez en cuando. :)
Hola, compañero jugador de Universe Sandbox :)
Las computadoras modernas son extremadamente poderosas: la CPU de mi computadora de escritorio por sí sola habría entrado en el Top 500 de supercomputadoras cualquier año antes de 2001; tenga en cuenta una tarjeta de video de gama alta, y probablemente podría permanecer en la lista hasta mediados de la década de 2000. Las simulaciones GR precisas no están demasiado lejos de su alcance.
@Mark Teniendo en cuenta que la física newtoniana funciona lentamente con Universe Sandbox, GR estaría loco.
¿Puedes decir qué N-cuerpo y códigos hidrodinámicos utiliza? Dado que los mejores modelos teóricos astrofísicos posibles son aproximaciones a la realidad, dudo que se pueda decir que esto es realista. Pero no lo he mirado. No usar GR rara vez es un problema a menos que esté haciendo simulaciones cosmológicas a gran escala o estudiando estrellas negras y de neutrones. La física newtoniana es bastante difícil una vez que llegas a decir un cúmulo de 10.000 estrellas.
@RobJeffries Sinceramente, no estaba seguro, así que busqué y encontré en sus preguntas frecuentes: "Universe Sandbox se esfuerza por el realismo... Thomas, nuestro programador de física, analiza en profundidad varios aspectos de la implementación de la física en su canal de YouTube ". Parecen bastante complicados.
La aproximación de los efectos GR en la mecánica orbital en el sistema solar se puede hacer bastante bien simplemente agregando un término o dos a las fuerzas newtonianas. Ver respuestas a ¿Cómo calcular los planetas y lunas más allá de la fuerza gravitacional de Newton? Es una aproximación, sí, pero aún así te lleva la mayor parte del camino, y simplemente se puede colocar en el integrador como un término de aceleración adicional. Me pregunto si algo como esto realmente podría encontrarse en Universe Sandbox.
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