Applicazioni rivoluzionarie di intelligenza artificiale al CERN svelano lo squilibrio materiale dell’universo
I ricercatori del Centro Europeo per la Ricerca Nucleare (CERN) hanno intrapreso un approccio rivoluzionario incorporando l’intelligenza artificiale (IA) nell’elaborazione di dati scientifici complessi. Questa fusione di tecnologia e scienza ha portato a una rivelazione sorprendente riguardo all’equilibrio tra materia e antimateria nell’universo.
Per decenni, il consenso scientifico era che la creazione dell’universo avesse prodotto quantità uguali di materia e antimateria, principio essenziale per l’equilibrio dell’energia cosmica. Nuove scoperte, tuttavia, suggeriscono un fondamentale difetto in questa credenza. Le evidenze attuali indicano un predominio sconcertante della materia sull’antimateria fin dalla nascita del Big Bang avvenuta circa 13,8 miliardi di anni fa.
Il dilemma posto da questo squilibrio ha lasciato perplessi i fisici, poiché il prevalente Modello Standard della fisica delle particelle non offre spiegazioni soddisfacenti. Pertanto, le indagini su questa asimmetria persistono.
Uno sguardo al mescolamento dei mesoni al CERN
Il Grande Collisore di Adroni (LHC), il gigante della fisica delle particelle del CERN, è stato il palcoscenico per osservare i mesoni, particelle subatomiche composte da un numero uguale di quark e antiquark. Gli scienziati hanno analizzato il meccanismo di trasformazione dei mesoni nei loro corrispettivi di antimateria e viceversa.
Questa ricerca scientifica mirava a comparare le quantità di particelle prima del decadimento con i rapporti che si verificano a vari intervalli durante il processo di mescolamento. Per differenziare tra mesoni e antimesoni, gli esperti del CERN hanno utilizzato il ‘Flavour Tagging,’ un metodo potenziato da un avanzato algoritmo basato sull’intelligenza artificiale.
La Necessità dell’Intelligenza Artificiale nella Fisica Moderna
Sfruttando un algoritmo di intelligenza artificiale, gli scienziati del CERN hanno elaborato con successo campioni contenenti 500.000 decadimenti del Mesone Strano Bellissimo in coppie di muoni e kaoni carichi. Questo mesone è composto da un quark strano e un antiquark bottom, mentre i muoni e i kaoni sono parenti più pesanti degli elettroni e tipi di mesoni, rispettivamente.
Questo algoritmo, progettato come una rete neurale grafica, ha discernuto abilmente le caratteristiche aggregando i dati sulle particelle circostanti e su quelle risultanti dal decadimento.
I dati, raccolti dal secondo funzionamento del LHC, uniti ai dati del funzionamento precedente, hanno indicato un significativo squilibrio nella simmetria tra materia e antimateria, discostandosi dallo zero che sarebbe indicativo di proporzioni uguali. I risultati non solo hanno confermato le previsioni del Modello Standard, ma sono anche allineati con le scoperte di altri esperimenti del CERN come ATLAS e LHCb. Inoltre, hanno raggiunto la soglia di significatività statistica ampiamente riconosciuta dai ricercatori, contrassegnando il primo caso di violazione di CP rilevata nel decadimento del Mesone Strano Bellissimo.
L’uso dell’intelligenza artificiale (IA) da parte degli scienziati del CERN per approfondire l’asimmetria tra materia e antimateria non apre solo una ricca intersezione tra IA e fisica, ma spinge anche a una rivisitazione della nostra comprensione fondamentale dell’universo.