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宇宙中的暗物質(zhì)
       許久以前，天文學(xué)家便已發(fā)展出一套由亮度推算出質(zhì)量的模式，也意外的發(fā)現(xiàn)星系的物質(zhì)遠(yuǎn)比光學(xué)望遠(yuǎn)鏡所觀測到的多出許多。后來愈來愈多的研究也顯示出同樣的結(jié)論。依據(jù)星系運(yùn)動模式，確實(shí)應(yīng)該存在這么多的物質(zhì)，否則這些恒星早就飛散了。天文學(xué)家知道星系是一個穩(wěn)定且長達(dá)數(shù)十億年以上的系統(tǒng)，必須有大量的物質(zhì)才能束縛這些高速運(yùn)動的恒星。這些應(yīng)該存在的物質(zhì)如此神秘，不會發(fā)出可見光、電波、Ｘ光等電磁波，也不是黑暗的星云。他們便是天文學(xué)家所稱的暗物質(zhì)。
       在宇宙學(xué)中，我們只能通過引力產(chǎn)生的效應(yīng)來確知宇宙中有大量暗物質(zhì)的存在。暗物質(zhì)存在最早的證據(jù)源自于 Zwicky(1933) 對后發(fā)座 (Coma) 星系團(tuán)應(yīng)用維里定理進(jìn)行的研究。現(xiàn)代的天文學(xué)家通過引力透鏡、宇宙中大尺度結(jié)構(gòu)形成與微波背景輻射等研究，來了解暗物質(zhì)。
       任何挑戰(zhàn)廣義相對論的引力理論都必須要能夠解釋由大質(zhì)量物體所引起的光線彎曲，即強(qiáng)引力透鏡現(xiàn)象。而修正的牛頓動力學(xué) (MOND) 無法正確地解釋引力透鏡的觀測。在 2004 年 Bekenstein 發(fā)表了基于修正的牛頓動力學(xué) (MOND) 的相對論版本，即張量向量標(biāo)量理論（TeVeS），才在這點(diǎn)上獲得了成功的論證。
測試 TeVeS 理論
       中國科學(xué)院國家天文臺的 陳大明博士，透過強(qiáng)引力透鏡概率做為多像分離角的函數(shù)來檢驗(yàn) TeVes 理論。這個研究主要是在 TeVeS 理論框架下，理論預(yù)測宇宙中星系對遙遠(yuǎn)的背景類星體所產(chǎn)生的強(qiáng)引力透鏡事件的概率，并和一個適合做統(tǒng)計(jì)分析的強(qiáng)引力透鏡觀測樣本進(jìn)行比較。這項(xiàng)研究的結(jié)論是，在星系尺度上，強(qiáng)引力透鏡的觀測支持TeVeS理論。在進(jìn)行這樣的研究時，陳博士需要自行編寫 Fortran 語言程序，研究中用到的廣義相對論及其他公式中，包含了許多的多重積分、微分方程、非線性參數(shù)擬合，曲線與曲面擬合。若是自行編寫這些算法顯然會是一件困難耗時的工作。
NAG 算法庫提供的協(xié)助
       陳博士早在上海天文臺就讀時，就已經(jīng)接觸到 NAG Fortran 算法庫了，NAG 完整的函數(shù)功能，讓他不論是在學(xué)習(xí)上或者后來的研究課題上都獲得了相當(dāng)大的幫助。
       陳博士的研究一直持續(xù)的進(jìn)行著。”原本我心想 NAG 算法庫的函數(shù)就大概是念書時用到的那些吧，但是我發(fā)現(xiàn) NAG 每隔一段時間就推出新的版本，而且提供的函數(shù)更是大幅的增加。”，陳博士接著說：”這些新增加的函數(shù)，讓我的研究可以應(yīng)用到更新的算法求解，也讓程序的運(yùn)行效能大大的提升了。”, “我現(xiàn)在用的計(jì)算環(huán)境是多核的機(jī)器，那時心想我并不是很孰悉并行程序設(shè)計(jì)，該怎么提高程序的運(yùn)行效能呢？然而，NAG 多核算法庫有著與 NAG Fortran 算法庫相同的函數(shù)調(diào)用接口，我根本不需要做任何程序的修改，就可以完全用上 NAG 的多核算法庫了，更重要的是，在數(shù)值計(jì)算上，我現(xiàn)在可以進(jìn)行并行計(jì)算了。”
       NAG 算法庫除了持續(xù)增加函數(shù)外，也實(shí)時的提供新操作系統(tǒng)與新編譯器版本的支持，當(dāng)然對多核計(jì)算的支持，更是未來 NAG 算法庫開發(fā)的重點(diǎn)。目前 NAG 多核算法庫已經(jīng)提供超過 600 多個支持多核并行計(jì)算的函數(shù)。
在提到 NAG 多核算法庫帶給陳博士的研究貢獻(xiàn)時，陳博士特別提到：”NAG 算法庫有詳細(xì)的說明文件，完整的函數(shù)、容易調(diào)用的函數(shù)設(shè)計(jì)，更重要的是它的計(jì)算結(jié)果值得信賴。我從不擔(dān)心它是否會計(jì)算出正確的結(jié)果，這在我們從事研究的人來說，是最重要的事。”
未來的研究
       在做完了這個研究課題后，陳博士持續(xù)的進(jìn)行下一階段的天文研究。毋庸置疑的，他將持續(xù)使用 NAG 多核算法庫。”我可以專注在研究中，至于復(fù)雜的數(shù)學(xué)計(jì)算，有 NAG 算法庫就夠了。”陳博士興奮的表示。