CERN Edistyy tekoälyssä paljastaen universumin aineen hallinnan
Nostamalla tekoälyn (AI) teknologian nousu huomioon, Euroopan ydinfysiikan tutkijat ovat paljastaneet tuloksia, jotka haastavat pitkään vallinneen uskomuksen universumin rakenteesta. Heidän tutkimuksensa osoittavat merkittävän epätasapainon aineen ja antimaterian välillä, ristiriidassa aiemmin oletetun kosmisen tasapainon kanssa.
Siirtyminen Kosmisen Tasapainon: Aine painaa enemmän kuin antimateria
Vuosien ajan tieteellinen konsensus oli, että universumin syntymä – noin 13,8 miljardia vuotta sitten tapahtunut Suuri Paukku – synnytti yhtä suuret määrät ainetta ja antimateriaa. Tämä tasapaino oli ratkaisevan tärkeä säilyttäessään universumin energiatasapainon. Kuitenkin CERN-tutkijat ovat esittäneet löydöksiä, jotka viittaavat siihen, että Suuren Paukun jälkeen tämä herkkä tasapaino on kallistunut, johtaen suurempaan määrään ainetta.
Barionien ja antibarionien sekoituksen mysteeri LHC:llä
Hiukkasfyysikot ovat tarkastelleet mesonien käyttäytymistä, subatomisina hiukkasina, jotka koostuvat kvarkki-antikvarkki-parista. Havainnot CERNin Large Hadron Colliderissa (LHC) osoittivat, että mesonit hajoavat kevyemmiksi hiukkasiksi, muuntuvat antimateriaisiksi vastineiksi ja sitten uudelleenrakentuvat, ilmiö tunnetaan nimellä mesonien sekoittuminen. Tutkijat selvittivät, oliko muunnos mesonista antibarioniksi erilainen kuin päinvastainen.
Tämän monimutkaisen prosessin purkamiseksi CERN-tutkijat käyttivät ’makuväritystä,’ prosessia, joka erottuu edistyksellisten tekoälyalgoritmien käytöstä.
Miksi Tekoäly?
TEkoälyn rooli CERNissä liittyi tietojen käsittelyyn 500 000 ’outolainen kaunotar mesonin’ hajoamisesta. Outolainen kaunotar mesoni koostuu outolaisesta kvarkista ja pohjankvanttiantikvarkista, jotka edelleen hajoavat myoniksi ja varatuiksi kaoneiksi. Hyödyntämällä graafisia neuroverkko-tekniikoita, tekoäly erotti tehokkaasti mesonit antibarionista.
Tämä analyysi, LHC:n Run 1 ja Run 2:n datojen sekoitus, odotti yhtä monta ainetta ja antimateriaa hajoamista, jos universaalinen symmetria pitäisi paikkansa. Rekisteröity epäsymmetria, indikatiivisesti ei-nolla ja linjassa Standardimallin ennusteiden kanssa, edelleen vahvistettu datalla CERNin ATLAS- ja LHCb-kokeista, merkitsee läpimurtoa.
Nämä tilastollisesti merkittävät löydökset, ylittäen tieteellisen evidenssin kolmen sigman kynnyksen, tarjoavat ensimmäiset merkit CP-rikkomisesta outolainen kaunotar mesonin hajoamisessa, johdattaen tutkijat tutkimattomille hiukkasfysiikan alueille.
CP-Rikkomisen Ymmärtäminen ja Sen Merkitys
Epäsymmetria aineen ja antimaterian välillä selittyy ilmiön kautta nimeltään Lataus Pariteetti (CP) rikkominen. Tämä viittaa varauksen konjugointisymmetrian (C) rikkomiseen, joka liittää hiukkaset antihiiukkasiin, ja pariteetin symmetriaan (P), joka liittyy järjestelmän spatiaalisiin koordinaatteihin. Vaikka CP-rikkominen on sisällytetty hiukkasfysiikan Standardimalliin Cabibbo-Kobayashi-Maskawa-matriisin kautta, havaittu CP-rikkomisen taso ei riitä selittämään aineen vallitsevuutta antimateriaan nähden universumissa.
Keskeiset Kysymykset ja Haasteet
Yksi näiden löydösten herättämistä tärkeistä kysymyksistä on: ”Kuinka havaittu CP-rikkomisen taso kvanttitasolla johtaa makroskooppiseen aineen vallitsevuuteen antimateriaan nähden universumissa?” Tämä kysymys on ytimessä ymmärryksestämme kosmologiassa ja hiukkasfysiikassa. Lisäksi tutkijat kohtaavat haasteen sovittaa havaittu CP-rikkominen yhteen riittämättömien todisteiden kanssa selittääkseen aineen ja antimaterian epäsymmetriaa universumissa. On myös kiistanalaista, voiko olla olemassa uutta fysiikkaa Standardimallin ulkopuolella, joka voisi selittää tämän epäkohdan.
Teknisen vääristymän Edut ja Haitat Hiukkasfysiikassa
Etuna on, että tekoälyn käytöllä, erityisesti neuroverkkotekniikoilla hiukkasfysiikassa, voidaan käsitellä ja analysoida suuria datamääriä suuremmalla tarkkuudella ja nopeudella kuin perinteisillä menetelmillä. Haittana voi olla joissakin tekoälyalgoritmeissa esiintyvä mustan laatikon luonne, jossa voi olla vaikea jäljittää, miten tekoäly on päätynyt johtopäätöksiinsä, aiheuttaen ongelmia tulosten validoinnissa ja tulkinnassa.
Relevantit Linkit
Lisätietoja aine-antimateria epäsymmetriasta ja tekoälyn roolista hiukkasfysiikassa löytyy seuraavista pääosoitteista:
– CERN
– LHC-projekti
– ATLAS-koe
– LHCb-koe
On tärkeää huomata, että hiukkasfysiikan alalla ja laajemmin kosmologian näkökulmasta, jatkuvasti tehdään tutkimusta, joka testaa ja laajentaa niitä teorioita ja malleja, jotka liittyvät tässä käsiteltyihin seikkoihin. Näin ollen CERNin tuottamat tulokset ovat keskeisessä asemassa, kun pyritään rajoittamaan tietomme rajat universumista.
The source of the article is from the blog procarsrl.com.ar