bbn-mcp-server

一个向任何 LLM 智能体暴露科学工具的 MCP 服务器——大爆炸核合成（Big Bang Nucleosynthesis），即宇宙最初三分钟的粒子物理学。它基于与 spectra-mcp-server 和 gaia-mcp-server 相同的模式构建；multiagent-client-demo 中的多智能体客户端无需修改即可驱动这些服务器中的任何一个。

科学背景

在大爆炸之后的一秒到几分钟之间，膨胀的宇宙运行了一座核反应堆。它的输出——氦-4、氘、氦-3 和锂-7 的原初丰度——至今仍可测量，并且它恰好取决于智能体可以调节的三件事：

• 重子密度 Ω_b h²（存在多少普通物质），

• 额外相对论性粒子种类 ΔN_eff（标准模型三种中微子之外的任何轻粒子——暗辐射、惰性态、轴子——会加速膨胀并改变产额），

• 中子寿命 τ_n（它决定了弱冻结时的中子/质子比——而其实验室测量目前存在约 10 秒的分歧，即"瓶 vs 束"之谜）。

经典故事都在这里：丰度和 CMB 在宇宙重子密度上达成一致（一致性，concordance），氦计数了 t ~ 1 s 时的光自由度，而锂-7 面板展示了一个著名的未解问题——预测值约为观测到的 Spite 平台的 3 倍。

所有计算都运行在 PRyMordial（Burns、Tait 和 Valli，EPJC 84 (2024) 86）上，这是社区用于标准模型内及超越标准模型的精密 BBN 的 Python 代码。PRyMordial 采用 GPL-3.0 许可且不在 PyPI 上，因此它不在此处内置——一个设置脚本会将固定版本的副本获取到 extern/（已被 gitignore 忽略）。

Related MCP server: sre-toolkit-mcp

工具

预测将核反应率系统误差（PRIMAT 汇编，PRyMordial 的默认值）与测量误差按平方和合并——仅 d(p,γ)³He 反应率一项就能使 D/H 变化几个百分点，这是该领域真实且活跃的讨论，而非 bug。

有两个值得复制到任何科学 MCP 服务器中的约定：

1. 每个工具返回 {status, files, message, metadata}（ArtifactResult）。

2. 数组在工具之间以文件路径传递，绝不通过智能体的上下文窗口传递。

安装

conda create -n bbn-tutorial python=3.12 -y
conda activate bbn-tutorial
pip install -e ".[dev]"
python scripts/setup_prymordial.py   # fetches PRyMordial + precomputes tables (~1 min)
pytest

设置脚本将固定版本的 PRyMordial 提交克隆到 extern/PRyMordial（可通过 PRYM_DIR 环境变量覆盖），并以开启保存标志的方式运行一次标准模型计算，从而缓存热背景和弱反应率——这使参数扫描快约 6 倍，并允许服务器在无写入权限的情况下运行。

已经有其他服务器的 spectra-tutorial 环境了吗？你可以复用它：pip install numba numdifftools，运行设置脚本，然后始终从此仓库的根目录启动此服务器（以及 pytest）——所有教程服务器都导出名为 tools 和 mcp_server 的包，所以不要将多个 pip install -e 安装到同一个环境中；从仓库根目录运行可使本地包优先。

运行服务器

python -m mcp_server --transport streamable-http --port 8003

客户端连接到 http://127.0.0.1:8003/mcp。按约定使用端口 8003，这样此服务器可以与 spectra（8000）、gaia（8001）和 lattice（8002）并行运行。用 Ctrl+C 停止。

要从 Claude Code、Claude 桌面应用、Codex、Cursor 或任何其他 MCP 客户端使用此服务器，请参阅 docs/mcp-clients.md——一个已检入的 .mcp.json 已将其接入 Claude Code。

可以向智能体提出的问题

"Planck 在 CMB 中测量的重子密度能否正确预测我们在类星体光谱中观测到的氘丰度？扫描重子密度，从丰度中拟合它，并以 sigma 为单位给出结论。"

"如果早期宇宙中多一种中微子种类，原初氦会发生什么变化，数据是否允许这种情况？"

当此服务器与支持 CMB 的服务器并置时，第一个问题会变成一个真正的双服务器问题（在那里计算阻尼尾，在这里计算氘）。