Σε ένα ιστορικό σημείο τομής για την επιστήμη, λογισμικά τεχνητής νοημοσύνης αρχίζουν να σχεδιάζουν πρωτόκολλα φυσικής που υπερβαίνουν τη διαίσθηση και τη φαντασία των ίδιων των επιστημόνων. Από την ανίχνευση βαρυτικών κυμάτων στο LIGO έως τα νέα πειράματα κβαντικής σύζευξης, η AI εξελίσσεται από εργαλείο υποστήριξης σε συν-εφευρέτη φυσικής ακριβείας.
LIGO και το AI που σκέφτεται «έξω από το ανθρώπινο κουτί»
Το Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) είναι ένα από τα πιο ακριβή επιστημονικά όργανα που έχουν κατασκευαστεί ποτέ. Ανιχνεύει μεταβολές της τάξης του πλάτους ενός πρωτονίου προκαλούμενες από βαρυτικά κύματα. Κι όμως, λογισμικό AI ανέπτυξε νέες διατάξεις που βελτιώνουν την ευαισθησία του — κάτι που διέφυγε από χιλιάδες φυσικούς επί δεκαετίες.
Ο φυσικός Rana Adhikari του Caltech χρησιμοποίησε ένα AI εργαλείο που είχε αρχικά αναπτυχθεί από τον Mario Krenn για τον σχεδιασμό κβαντικών πειραμάτων. Το AI παρήγαγε πολύπλοκες, αρχικά ακατανόητες διατάξεις λέιζερ και καθρεπτών, μέχρι που οι επιστήμονες συνειδητοποίησαν ότι είχε υλοποιήσει ξεχασμένες θεωρητικές ιδέες Ρώσων φυσικών — ιδέες για τη μείωση του κβαντικού θορύβου που δεν είχαν ποτέ δοκιμαστεί πειραματικά.
Η βελτίωση στην ευαισθησία του ανιχνευτή που πρότεινε η AI ήταν της τάξης του 10–15%, ένα τεράστιο άλμα για έναν τομέα όπου κάθε νανομέτρο μετράει.
«Αν οι φοιτητές μου έφερναν ένα τέτοιο σχέδιο, θα το απέρριπτα», λέει ο Adhikari. «Χρειάζεται τεράστια φαντασία. Την είχε η μηχανή».
Κβαντική σύζευξη: η AI επανεξετάζει ένα νομπελιακό πείραμα
Η ομάδα του Krenn, χρησιμοποιώντας το εργαλείο PyTheus, ζήτησε από την AI να ανακαλύψει νέα πειράματα κβαντικής σύζευξης — καταστάσεις όπου δύο σωματίδια μοιράζονται κοινές ιδιότητες χωρίς να έχουν συναντηθεί ποτέ.
Η AI σχεδίασε ένα νέο πρωτόκολλο για entanglement swapping, πιο απλό και αποδοτικό από το αντίστοιχο που είχε προταθεί το 1993 από τον νομπελίστα Anton Zeilinger. Το 2024, το Πανεπιστήμιο Nanjing στην Κίνα υλοποίησε το πείραμα — αποδεικνύοντας ότι η τεχνητή νοημοσύνη μπορεί πλέον να παράγει πλήρως λειτουργικά πειράματα αιχμής.
Μαθαίνοντας φυσική από την AI
Πέρα από τον σχεδιασμό, η AI βοηθά και στην ανακάλυψη φυσικών νόμων μέσα από δεδομένα. Ερευνητές όπως ο Kyle Cranmer και η Rose Yu έχουν χρησιμοποιήσει machine learning για να αναγνωρίσουν συμμετρίες και μοτίβα που διέφευγαν της ανθρώπινης παρατήρησης, όπως η Λορεντζιανή συμμετρία — θεμέλιο της θεωρίας της σχετικότητας του Αϊνστάιν.
«Χωρίς να γνωρίζει καθόλου φυσική, το μοντέλο μπόρεσε να ανακαλύψει συμμετρίες μόνο από δεδομένα», εξηγεί η Yu.
Στο μέλλον, μοντέλα όπως το ChatGPT μπορεί να βοηθήσουν στην αυτόματη δημιουργία θεωριών και υποθέσεων, ανοίγοντας τον δρόμο για επιστημονική δημιουργικότητα από μηχανές.
Νέο κεφάλαιο στην επιστήμη
Η είσοδος της τεχνητής νοημοσύνης στη φυσική δεν έρχεται να αντικαταστήσει τους ανθρώπους, αλλά να τους ξεκλειδώσει νέες διαδρομές σκέψης και ανακάλυψης.
«Όταν το LIGO σχεδιαζόταν, είχαμε εξαντλήσει κάθε δυνατότητα. Και όμως, η AI βρήκε κάτι που δεν είχαμε σκεφτεί», τονίζει ο Aephraim Steinberg του Πανεπιστημίου Τορόντο.
Η AI δεν έχει ακόμη «εφεύρει» μια νέα φυσική θεωρία. Αλλά έχει αρχίσει να φωτίζει περιοχές του επιστητού που ήταν αόρατες — και αυτό, όπως λένε πολλοί φυσικοί, είναι μόνο η αρχή.
- Βάραγγοι: Πολεμιστές, προστάτες και τυχοδιώκτες
- Επαναπατρισμός 86 ελληνικών αρχαιοτήτων από ιδιώτη συλλέκτη
- Η Παλαιστινιακή σημαία υψώθηκε στο Λονδίνο μετά την αναγνώριση από τη Βρετανία
- Βήμα-βήμα η διαδικασία για την επιστροφή ενοικίου – Καταβολή έως τέλος Νοεμβρίου
- Φήμες για δηλητηρίαση του Μπασάρ αλ Άσαντ στη Μόσχα