CERN Edusammaste Loomuse Ülemvõim AI edusammud
Integreerides tõusvat tehisintellekti (AI) tehnoloogiat, on Euroopa Tuumauuringute Keskuse (CERN) teadlased avaldanud tulemused, mis panevad kahtluse alla kaua eksisteerinud usu universumi koostise kohta. Nende uuringud näitavad olulist tasakaalutust aine ja antimaterjali vahel, olles vastuolus varem eeldatud kosmilise tasakaaluga.
Muutus kosmilises tasakaalus: Aine kaalub antimaterjali üle
Aastaid oli teaduslik konsensus, et universumi sünniga – Suure Pauguga, mis toimus umbes 13,8 miljardit aastat tagasi – tekkis võrdses koguses ainet ja antimaterjali. See tasakaal oli oluline universumi energiamahuti säilitamiseks. Siiski on CERNi teadlased esitanud tõendeid, mille kohaselt on Suure Paugu järel see habras tasakaal kaldunud, viies suurema koguse aineni.
LHCs Tekkiva Mesooni Segaduse Müsteerium
Osakefüüsikud on uurinud mesoonide käitumist, alaatosakesi, mis koosnevad kvargi ja antiqvargi paaridest. Vaatlused CERNi Suure Hadroni Kollektoris (LHC) viitasid sellele, et mesoonid lagunevad kergemateks osakesteks, muudavad antimaterjali vasted ja seejärel taastuvad, nähtuseks, mida tuntakse mesoonide segamisena. Teadlased uurisid, kas muundumine mesoonist anti-mesooniks erines vastupidisest.
Selle keeruka protsessi lahendamiseks kasutasid CERNi teadlased “maitsesildistamist”, protsessi, mille eristab täiustatud AI algoritmide kasutamine.
Miks tehisintellekt?
AI roll CERNis hõlmas andmete töötlemist umbes 500 000 “imeliku ilu mesooni” lagunemisest. Imeliku ilu mesoon koosneb imelisest kvargist ja põhja antiqvargist, lagunedes veelgi müonideks ja laetud kaonideks. Kasutades graafilisi neuravõrgu tehnikaid, eristas AI edukalt mesoone anti-mesoonidest.
See analüüs, LHC jooksude 1 ja 2 andmete segu, ootas universaalsete sümmeetriate kehtestamise korral võrdset tasakaalu aine ja antimaterjali lagunemiste vahel. Salvestatud asümmeetria, mis oli näitlikunäidiselt nullist erinev ja kooskõlas Standardmudeli ennustustega, kinnitati veelgi CERNi ATLASi ja LHCb eksperimentide andmetega, märgistades läbimurde.
Need statistiliselt olulised tulemused, ületades kolm-sigma künnise teadusliku tõendusmaterjalina, annavad esimesed märgid CP rikkumisest imelise ilu mesoonide lagunemisel, suunates teadlasi osakefüüsika uurimata aladele.
CP Rikkumise ja Selle Tähenduse Mõistmine
Asümmeetria aine ja antimaterjali vahel seletatakse nähtusega, mida nimetatakse Laengupariteedi (CP) rikkumiseks. Sellele viitab laengu konjugaadisümmeetria (C) rikkumine, mis seob osakesed antiosakestega, ja pariteedisümmeetria (P), mis hõlmab süsteemi ruumilisi koordinaate. Kuigi CP rikkumine on sisestatud osakefüüsika standardmudelisse Cabibbo-Kobayashi-Maskawa maatriksi kaudu, ei ole täheldatud CP rikkumise tase piisav, et selgitada aine ülekaalu antimaterjali ees universumis.
Põhilised Küsimused ja Väljakutsed
Üks oluline küsimus, mis neid tulemusi tekitab, on: “Kuidas viib märgatud CP rikkumise tase kvanttasandil aine makroskoopilise ülekaaluni antimaterjali ees universumis?” See küsimus on kosmoloogia ja osakefüüsika mõistmise alustes. Lisaks seisavad teadlased silmitsi väljakutsega leida tasakaalustav CP rikkumine koos piisava tõendusmaterjali puudumisega, et selgitada universumi aine ja antimaterjali asümmeetriat. On ka vaidlustatud, kas võib eksisteerida uut füüsikat standardmudelist kaugemale, mis võiks seda erinevust selgitada.
AI Eelised ja Puudused Osakefüüsikas
AI kasutamise eelis, eriti neuravõrgutehnikad osakefüüsikas, on võimalus töödelda ja analüüsida suuri andmekogumeid suurema täpsuse ja kiirusega kui traditsioonilised meetodid. Siiski võib puuduseks olla mõnede AI algoritmide must kast, kus on keeruline jälgida, kuidas AI järeldustele jõudis, tekitades probleeme tulemuste valideerimisel ja tõlgendamisel.
Seotud Lingid
Rohkema teabe saamiseks aine-antimaterjali asümmeetria ja tehisintellekti rolli kohta osakefüüsikas võib külastada järgmisi peamisi domeene:
– CERN
– LHC projekt
– ATLAS eksperiment
– LHCb eksper