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阿波菲斯撞击地球模拟图小行星撞地球的时间被锁定在2140年。一颗巨大的太空星体带着耀眼的火光撞向地球，激起惊天巨浪瞬间吞没海岸城市，这种不幸的遭遇或许真会发生在人世间。美国NASA网站上对外宣布，一颗编号为S-20090820maxB，被学者命名为阿波菲斯二号（Apophis-2）的小行星被美国天文学家发现。这颗小行星位于猎户座b星球，正以5万千米每秒向地球飞来。小行星专家可能是本年度最吸引媒体关注的科研人员了，他们一次次发布“天地大冲撞”的警报，一次次引起世人的焦虑和恐慌。人们开始关注发生“天地大冲撞”的可能性，英国科学家甚至正式向政府提交了一份报告，建议政府必须积极努力采取预防措施。
人们发现的近地小行星有1106颗（截止2000年9月18日），其中直径超过240公里的有16颗，它们都位于地球轨道内侧到土星轨道外侧的太空中。人们对小行星的恐惧不是没有理由的。因为较小的小行星撞击地球也会带来灾难。曾经有报道说：1908年，一颗直径约50米的小行星在西伯利亚通古斯地区上空爆炸，摧毁了大约2000平方公里的森林，飘浮在空中的尘土高达一万米，该爆炸被称为通古斯大爆炸。而在6500万年前，一颗直径约一公里的小行星的撞击，曾毁灭了包括恐龙在内的地球上的多种生物。专家指出，在地球诞生的四十多亿年中，危险的“天外来客”给地球留下累累伤痕。
人类对危险小行星的大量监测还是在近几年开始的。国际上重大的小行星监测计划就有6家，其中包括中国的施密特计划。但最有成效的还数美国的spacewatch计划。这一计划从1985年开始。使用位于亚利桑那州基特峰上的牛顿式反射望远镜，专门搜寻、发现近地天体。这是目前世界上最大的小行星观测计划，平均每两个月可以发现两三个近地小行星。科学家认为，一旦发现小行星有撞击地球可能，人类需要有充足的时间用于防卫准备，而准备的时间一般要在十年以上。因此预警时间越长也就越有利。目前人类能改变小行星轨迹的手段极为有限。人类所能想到的方法只是用装载核弹的航天飞机在外空拦截小行星，用核导弹将它炸碎或推偏它们轨道。但这种方法也不一定有效。因为对于一些松散结构的星体，爆炸所起到的作用很有限。而且当小行星很遥远时，人们无法观测到它的物质属性。
全球的小行星学家都已认识到全空域监测的重要性，一个更加周密的监测体系正在规划中。据悉，最近美国的CatalinaSkySurvey监测计划正准备在南半球布置一批大望远镜，以补严人类这一尚存缺陷的外空防御网。专家认为，一旦发现小行星有撞击地球可能，人类需要有充足的时间用于防卫准备，而准备的时间一般要在十年以上。因此预警时间越长也就越有利。小行星的飞行速度可能会超过目前人类现有的飞行器速度。当它不是迎面撞来而是同向靠近时，人类发射的飞行器短期内是追不上它的。所以人类只能早早地发现它们，并将飞行器发射到外空“等候”，然后再想办法将它推偏轨道。这一“战场”离地球越远，人类就越安全。所以监测是第一位的。科学家们都已认识到建立一个更严密的监测体系的重要性，但是给人类投下这个重大人寿保险需要太多的钱，人们只能耐心等待。
阿波菲斯，是最大直径约400米的近地小行星，最新的计算方法和最近的数据表明，阿波菲斯于2036年4月13日撞击地球的可能性约为二十五万分之一，在2029年4月13日距离地球表面18300英里（约合29450公里），从而创造最接近地球的记录，当然这种记录对地球而言是无害的。阿波菲斯是埃及神话中的毁灭之神，以此命名也反映了其对于地球威胁之大。
一颗直径100公里的小行星撞击太平洋会有什么后果？地球生物会终结吗？
很多朋友对于小行星的100千米级别还是10KM级别又或者是1KM级别并没有太大的概念，我们不妨来看看历史上哪些著名的撞击小行星都是多少大小的！
一、2013年俄罗斯车里雅宾斯克约25千米高空爆炸的小行星直径约17M，质量约1万吨，造成300多幢房屋玻璃破损，1200多人受伤，其中110名伤势比较重！
二、通古斯大爆炸的小行星直径大约在30-40M之间，重约56万吨，产生的爆炸威力约为1000万-2000万吨左右！
三、1994年撞击木星的苏梅克-列韦九彗星直径约2-3千米，撞击产生的能量约6万亿吨TNT！
四、六千五百万年灭绝恐龙的小行星直径约10KM，撞击产生的能量据科学家估计高达100万亿吨TNT
上文这些都是大家熟知的小行星撞击，再往上就没有直观的案例了，不过这并没有多大关系，因为小行星的质量和和半径的立方程正比，所以100KM的质量是10KM的至少1000倍，所以这个撞击能量将会指数级上升！10KM就能造成全球生物的大规模灭绝，那么100KM的条件下，也许地球上除了极少数生物还能生存以外，99.99%上的生物都应该已经灭绝了！
上图是各种直径的小行星撞击产生的后果模拟，当然最大也只有10000M，也就是10KM，根本就没考虑过100KM级别的！因为对于人类来说，也就不用考虑了，费脑筋而已！
当然不会达到这个级别，不过也好不到哪里去了！另一个关键是这颗100KM直径的小行星撞地球哪里都一样，无所谓在太平洋还是大西洋，又或者南极洲，不过是早晚几分钟而已
美国宇航局统计了20年来小行星撞击的全球分布，点越大表示撞击能量越大，参考下图数值！小行星撞击是非常普遍的，唯一不同的只是直径不一样！而地球面临的风险是难以预知的，毕竟我们还不能全方位检测小行星！
当科学家或特效师想模拟洪水来袭或小行星撞击的场景时，他们通常需要利用物理模拟器。但是制作能准确模拟自然现象的软件需要花费大量的时间精力，对专业知识也有很高要求。现在，研究人员开发出一款能够模拟复杂物理现象的人工智能模型。
近日，人工智能公司DeepMind在国际机器学习大会（ICML）上推出了一款基于图形网络的模拟器（GNS），它可以真实地还原成千上万个不同材质粒子之间的相互作用，例如在一个盒子中扔入一捧沙或倒入一杯水，模拟形成的动画可以持续数千帧。
这项研究论文题为“LearningtoSimulateComplexPhysicswithGraphNetworks”，被ICML2020收录。
人工智能学会模拟复杂物理现象
大多数复杂物理现象模拟器的制造和使用成本很高，可能需要花费数年的时间，而且往往为提升准确性而牺牲通用性。高质量的模拟器需要耗费大量计算资源，因此无法进行大规模推广。由于对基本物理参数了解不足，即使最好的传统模拟器也通常不够准确。
DeepMind公司的研究人员将归纳偏差（inductivebiases）注入机器学习模型，基于数据模拟，开发出通用框架——GNS模型。该模型以相互作用的粒子形成的网络来呈现场景，这些粒子相互传递有关其位置、速度和材料特性的信息。通过学习，模型可以准确地模拟液体、固体与其他可变形材料相互作用的各种物理系统。
研究人员进一步探究了GNS模型在同时包含水、沙子和胶状物体这三种不同复杂物理材料情况下的模拟方式。这些材料的运动方式截然不同。在以往大多数模拟器中，模拟不同材料需要单独的模型，甚至使用完全不同的模拟算法。
通过反复比较自身与传统物理模拟器的预测值，GNS模型能够学习信息传递与粒子相互作用的方式。训练后，其预测范围可以推广到模型训练时从未出现场景，或者添加更多障碍物（如增加坡道或摇动盒子）的情况。
新模型具有更高的准确性与通用性
据Science报道，尽管GNS模型比较简单，但与其他类似的模型相比，它在归纳各种现象时更加准确。
美国麻省理工学院（MIT）的研究团队曾于2018年开发了一种基于深度学习的粒子模拟器系统。该系统能够预测机器与固体或液体的相互作用。创新之处是“粒子交互网络”（DPINets），可以捕捉粒子的复杂行为。
在模拟固体盒子在水上漂浮时，GNS模型在DPI模型的基础上进行优化，利用相对编码器（relativeENCODER）加强噪音训练，增强了自主性。
研究人员表示，GNS模型拥有计算远程相互作用的能力、空间不变性的归纳偏差以及能够减少模拟长轨迹上误差累积的训练程序，因此比DPI模型利用范围更广，有更强的通用性。
GNS的一大用途是制作具有较高逼真度的特效，例如模拟海啸、地震等大型灾难场景用于电影制作。此外，研究人员希望该模型可以帮助机器人推理、预测周围的环境，从而使机器人可以及时避开系统设定之外的障碍物。
为了实现对传统模拟器的超越，研究人员认为在未来应该进一步研究如何更高效地实现GNS计算，并开发更加完善的并行计算硬件。
同时，研究人员认为，通过严格优化逆向推理，模拟器可能有助于解决反问题。
“从更广泛的意义上看，此次的研究成果是向开发更为复杂的生成模型迈进的关键一步。”研究人员在论文中表示。
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