Cercetătorii europeni folosesc inteligența artificială pentru a dezvălui că materia și antimateria nu sunt prezente în cantități egale în univers, punând sub semnul întrebării asumpțiile vechi. Această descoperire, făcută posibilă de tehnologia AI la CERN, sugerează un dezechilibru încă de la Big Bang-ul din urmă cu 13,8 miliarde de ani.
Istoric, comunitatea științifică a crezut că materia și antimateria conviețuiesc în armonie, asigurând echilibrul energetic al universului. Cu toate acestea, dovezi contrare arată că balanța naturii s-a dezechilibrat de-a lungul miliardelor de ani, cu materia acum depășind antimateria.
Investigând regulile fundamentale ale universului, fizicienii de particule au încercat să alinieze această discrepanță cu Modelul Standard al fizicii particulelor, dar încă nu au găsit explicații satisfăcătoare. Prin urmare, căutarea de a înțelege această asimetrie continuă.
Misterul amestecării mesonilor la Marele Accelerator de Hadroni (LHC) de la CERN se desfășoară pe măsură ce oamenii de știință observă mesoni, particule subatomice compuse din părți egale de cuarci și antiparticule, trecând între stări – mesoni la antimesoni și invers. Recunoașterea diferențelor în ratele de transformare între aceste stări ar putea lumina acest dezechilibru cosmic.
Echipa CERN s-a bazat pe un algoritm AI sofisticat pentru „etichetarea de arome” – distingerea între mesoni și antimesoni. AI a procesat date provenind din 500.000 de dezintegrări ale mesonilor straniu de frumoși, compuși din cuarci straniuși și antiparticule bottom, în muoni și cationi încărcați.
Rolul inteligenței artificiale la CERN a fost extins pentru a analiza un set de date vast din două rulări LHC. Dacă materia și antimateria ar fi simetrice, rezultatele combinate ale acestor măsurători ar fi zero. Cu toate acestea, constatările nu s-au aliniat cu zero, ci au reflectat predicțiile Modelului Standard și au confirmat datele din alte experimente de la CERN cum ar fi ATLAS și LHCb, dovedind importanță statistică. Aceste rezultate sugerează, de asemenea, o încălcare CP în dezintegrările mesonilor straniu de frumoși, marcând un posibil avans în înțelegerea discrepanțelor fundamentale ale universului.
Înțelegerea Asimetriei Materie-Antimaterie
Dezechilibrul dintre materie și antimaterie este una dintre întrebările fundamentale din fizică. Big Bang-ul ar fi trebuit să creeze cantități egale de materie și antimaterie, și totuși universul vizibil este copleșitor compus din materie. Această discrepanță sugerează că în universul timpuriu trebuie să fi avut loc unele procese care să provoace dezechilibrul materie-antimaterie.
Întrebări și Răspunsuri Importante
Î: De ce este semnificativ dezechilibrul materie-antimaterie?
R: Înțelegerea motivelor pentru care există mai multă materie decât antimaterie este crucială pentru a explica de ce universul, și tot ceea ce se află în el, există în primul rând. Dacă materia și antimateria ar fi fost perfect echilibrate, ele s-ar fi anihilat reciproc, lăsând în urmă un univers plin de energie, dar fără materie pentru a forma stele, planete sau viață așa cum o cunoaștem.
Provocări și Controverse
Una dintre provocările principale este de a găsi procese care să poată explica dezechilibrul observat și de a le încorpora în mod corespunzător în Modelul Standard sau de a demonstra necesitatea unei noi fizici. Aceasta este o chestiune controversată deoarece orice nouă adăugire la Modelul Standard trebuie testată cu atenție și nu trebuie să intre în conflict cu fizica deja susținută.
Avantaje și Dezavantaje ale Utilizării Inteligenței Artificiale
Avantaje:
– AI poate analiza seturi de date mari mai eficient decât oamenii.
– Poate identifica modele și corelații în date care altfel ar putea să nu fie evidente.
– AI ajută la automatizarea procesului de etichetare a aromelor, crescând numărul de analize care pot fi efectuate într-un interval de timp limitat.
Dezavantaje:
– Modelele AI sunt la fel de bune precum datele și presupunerile pe baza cărora sunt realizate.
– Interpretarea rezultatelor AI necesităexpertiză și poate fi predispusă la erori dacă nu este verificată riguros.
– Există riscul de a supraantrena modelele pe date, ducând la concluzii care nu se generalizează bine la date noi.
Resurse Sugerate
Pentru a afla mai multe despre CERN, Marele Accelerator de Hadroni și noutățile în fizica particulelor, vă rugăm să vizitați următorul link: CERN Acasă. Pentru a explora cele mai recente evoluții în inteligența artificială, Google AI este o resursă valoroasă.
Pentru o înțelegere amplă a teoriilor fizice care îndrumă astfel de cercetări, Fermilab și Laboratorul Național de Acceleratoare SLAC oferă perspective asupra experimentelor de fizica particulelor și a cosmologiei. Pentru noutăți și articole de cercetare în fizica particulelor, puteți, de asemenea, vizita arXiv, un depozit de preprinturi electronice aprobate pentru publicare după moderare.
Deoarece URL-ul trebuie să fie 100% valid, au fost sugerate doar domenii principale, fără a garanta accesul la articole sau subpagini specifice.