科學家們希望人工智慧能夠揭開暗物質的神祕面紗

科學家們希望人工智能能夠揭開暗物質的神秘面紗

近十年前,科學家們對我們銀河系中心發出的光芒感到非常興奮。他們認為這是由自毀暗物質引起的伽馬射線發射。不幸的是,事實證明,銀河系的發光“凸起”與自殺暗物質無關。這可能只是氣體。

阿姆斯特丹大學和格勒諾布爾阿爾卑斯大學的一組研究人員今天發表的研究表明,發光實際上只是凸起周圍恆星的輪廓。

根據該團隊的白皮書:

我們發現,在四四方方案和核心凸起中描繪恆星質量的發射剖面提供了對過量發射的最佳描述,提供了強有力的間接證據,證明過量是由於銀河系隆起的恆星源群。我們發現,對於圓柱形凸起,恆星質量比(2.1±0.2)×1027 erg s-1 M-1的發光度,以及核凸起的(1.4±0.6)×1027 erg s-1 M-1。恆星質量相關模板優於傳統DM譜,具有高統計學意義。

另一個我們都希望是真實的解釋是,自殺的暗物質正在向伽馬射線發射出伽瑪射線。如果是這樣的話,我們最終可以對暗物質進行歸零並證明其存在。

唉,雖然我們不會在我們自己的後院解開暗物質的奧秘 - 至少不是通過檢查那個特定的銀河系隆起 - 我們在我們的追求中獲得了一個驚人的伴侶:AI。

科學家們並不只是猜測凸起發光的輪廓與假想的暗物質附近的恆星的引力分佈相匹配。他們使用機器學習來完成繁重工作,並通過科學嚴謹證明這是最可能的解釋。為此,他們創建了一組名為Sky Factorization with Adaptive Constrained Templates(SkyFACT)的專有算法,以解決在空間中確定伽瑪射線發光場的確切規格的巨大問題。

最近另一項涉及伽馬射線和人工智能的實驗可以幫助科學家從不同角度處理這個問題。在大型強子對撞機(LHC)的法國/瑞士邊境下工作的科學家上個月首次加速了實際原子。

大型強子對撞機團隊將電離的鉛原子加速到接近光速的速度,然後觀察隨之而來的隨機粒子物理學。這是第一次用原子完成 - 以前的嘗試使用了質子和原子核。在成功加速實際原子(雖然除去一個電子以外的所有原子)時,該團隊認為他們已經為最終成為一個令人難以置信的高強度伽馬射線工廠奠定了基礎。

當然,這意味著研究人員將能夠按需創建不可思議的Hulks。實際上,這是一個謊言。真正做得更酷的是:它為科學家提供了一種創造伽瑪射線的方法,這些伽瑪射線目前是不可能的,他們希望能夠為物理問題提供新的見解,例如 - 你猜對了 - 檢測暗物質。

如果沒有今天的現代AI技術,這一切都不可能實現。大型強子對撞機每秒產生一個不可思議的100萬千兆字節的數據。如果沒有深入的學習網絡來分類和篩選這些數據,科學家們也可能正在尋找宇宙中最大的草堆中的針。

從事伽馬射線工廠實驗的物理學家之一Kazuhiro Terao 告訴斯坦福大學S LAC國家加速器實驗室的一名記者:

今天我們主要使用機器學習來查找數據中的功能,這些功能可以幫助我們回答一些問題。十年後,機器學習算法可以獨立地提出自己的問題並識別他們何時找到新物理。

一個多世紀以前,科學家們假設暗物質的存在。而且,儘管事實證明銀河系的凸起不是我們今天所尋找的答案,但我們比以往任何時候都更接近於弄清楚如何檢測它。

而對於“我們”,我指的是人和機器一起工作。


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