CERN Bilim İnsanları, Evrensel Maddenin Bulmacasını Çözmek İçin Yapay Zekâyı Kullanıyor
Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi’ndeki (CERN) araştırmacılar, evrende maddenin ve karşı-maddenin eşit olmayan miktarını araştırmak için Yapay Zekâ’nın gücünden faydalanıyor. Uzun zamandır bu miktarların dengeli olması gerektiği inancının aksine – evrenin enerji dengesi için temel bir koşul olan – maddenin karşı-maddeden önemli ölçüde ağır bastığı artık açık.
Bu ilginç bulgu, evrenin yaklaşık 13.8 milyar yıl önce meydana gelen Büyük Patlama’dan başlayarak verilerin incelenmesinden ortaya çıkıyor. İlk başta maddenin ve karşı-maddenin eşit miktarda yaratıldığı, ancak doğanın güçlerinin bu dengeyi korumadığı görülüyor. Fizikçiler için temel sorunun özü, standart modelin beklenen açıklığı sağlayamamasına rağmen, bu farklılığın neden ve nasıl ortaya çıktığıdır.
CERN’in LHC’sinde Mizon Gizemini Çözmek
CERN’in Büyük Hadron Çarpıştırıcısında (LHC), bilim insanları mizonların -kuark ve antibarion eşit sayıda içeren atom altı parçacıklar- davranışını ve daha hafif parçacıklara, mizonlara ve karşı-madde olan parçacıklara dönüşümünü gözlemledi. Mizonların karşı-madde mizonlarına dönüşümünün ters işlemin aynı hızda gerçekleşip gerçekleşmediğini, parçacıkların dağılmadan önce titizlikle sayarak ve meson karışımı olarak adlandırılan bu süreç sırasında çeşitli noktalarda oranları karşılaştırarak incelediler.
Yenilikçi Yapay Zekâ Teknikleri Parçacıkların Sırlarını Ortaya Çıkartıyor
Mizonları karşı-madde mizonlarından ayırt etmek için CERN bilim insanları, sofistike bir yapay zeka algoritması tarafından desteklenen bir ‘lezzet etiketleme’ tekniği uyguladı. Bu grafik sinir ağı yapısına dayanan algoritma, ‘garip ve güzel’ adı verilen bir mizon türünün yarım milyon bozulma örneğini, muon ve yüklü kaon çiftlerine dönüştürme sürecini analiz etmede hayati öneme sahipti.
LHC’nin ikinci çalışmasından elde edilen veriler, birinci çalışmanın bulgularıyla birleştirilerek, eğer madde-karşı-madde simetrisi hakimse, sonucun sıfıra denk gelmesi gerektiğini öne sürdü. Ancak, sonuçlar sıfırdan sapıyor, standart model tahminlerine uyuyor ve ATLAS ve LHCb gibi diğer CERN deneylerinden elde edilen veri setlerinde yansıtılıyor. Bu sonuçların önemi, üç sigma seviyesine ulaştı – bilimsel araştırmalardaki istatistiksel doğruluk için bir ölçüt olup ‘garip ve güzel’ mizonun çökmesinde CP ihlalinin ilk belirtisi olarak işaretlenmiştir.
Maddenin ve Karşı-Maddenin Asimetrisinin Anlaşılması
Maddenin ve karşı-maddenin asimetrisi, gözlemlediğimiz evrenin temelde maddeden oluşmasını açıklamış olabileceğinden modern fizikteki en önemli konulardan biridir, başlangıç koşullarının maddenin ve karşı-maddenin eşit miktarlarını üretmiş olması gerektiğine rağmen. Bazı teoriler, erken evrende CP (Yük Çift Değişimi) simetrisini ihlal eden süreçlerin olduğunu ve karşı-maddenin üzerinde hafif bir fazlalığa yol açtığını öne sürmektedir.
Temel Sorular ve Cevaplar
– CP ihlali nedir? CP ihlali, maddenin ve karşı-maddenin hüküm süren fizik yasalarındaki bir uyumsuzluğu ifade eder. Bugün gözlemlediğimiz maddenin hakim olduğu evreni üretebilmek için gerekli görülmektedir.
– Neden bu araştırmada Yapay Zekâ önemlidir? Yapay Zekâ, insanların hassasiyet ve hızla analiz edemeyeceği büyük veri setlerini işlemeye yardımcı olur ve veriler içinde bilim insanlarının kaçırabileceği desenleri tespit eder.
Temel Zorluklar ve Tartışmalar
– CP İhlalinin Tespiti: CP ihlali son derece ince ve zor tespit edilir, bu nedenle bunun kanıtlarını bulmak büyük bir zorluktur.
– Standart Modelin Ötesinde: Standart Model belirli türlerde CP ihlallerini öngörse de, gözlenen madde-karşı-madde asimetrini yeterince açıklayamaz. Bu, supersimetri gibi Standart Modelin ötesindeki teorilere yol açmıştır.
Fizik Araştırmalarında Yapay Zekânın Avantajları ve Dezavantajları
– Avantajlar:
1. Yapay Zekâ büyük veri miktarlarını etkin bir şekilde işleyebilir, bu da LHC gibi deneylerden gelen verilerin bol olduğu parçacık fiziğinde kaçınılmaz kılar.
2. İnsan araştırmacılara açık olmayan karmaşık desenleri ve ilişkileri tanımlayabilir.
– Dezavantajlar:
1. Yapay Zekâ bir kara kutu olabilir, hangi sonuçlara nasıl ulaştığını anlamak zor olabilir.
2. Yapay Zekâ’nın sonuçlarının kalitesi, kullanılan veri ve algoritmaların kalitesine bağlıdır ve bunlar önyargıları önlemek için titizlikle tasarlanmalıdır.
The source of the article is from the blog motopaddock.nl