عند الشراء من خلال روابط على مقالاتنا ، قد يكسب المستقبل وشركاء المشاركة في العمولة.
صورة محاكاة من اثنين من الثقوب السوداء تصطدم. | الائتمان: SXS/LIGO
أعلن العلماء أنهم طوروا برنامجًا للذكاء الاصطناعي قادر على تصميم أجهزة الكشف عن الموجات الجاذبية التي تتفوق على الإصدارات البشرية ، والتي من المحتمل أن تتقلب قدرتنا على “سماع” الكون.
موجات الجاذبية، أو تموجات في نسيج الزمان ، ناتجة عن الأحداث الكارثية مثل دمج الثقوب السوداء. يكتشف العلماء هذه الأمواج باستخدام أدوات عملاقة على شكل حرف L تسمى “مقاييس التداخل” ، والتي تقيس تغييرات صغيرة بشكل لا يصدق في الفضاء حيث تمر الموجة بواسطة الأرض. في حين أن كاشفات موجات الجاذبية الحالية-مثل مرصد الموجة التداخل بالليزر (مرصد الموجة الجاذبية (ليجو) وموقعها الشقيق Virgo – لقد أثبتت نجاحًا كبيرًا ، تجادل دراسة جديدة أن هناك عالمًا “كبيرًا لا يمكن تصوره” من التصميمات التجريبية التي لم يتم استكشافها من قبل الباحثين.
يقول الباحثون إن هذه المنطقة غير المستكشفة تقدم فرصة كبيرة لاكتشاف تصاميم الكاشف المبتكرة بسرعة أكبر مما يمكن للبشر – فتح طرق جديدة “للاستماع” إلى الكون.
حددت إحدى الخوارزمية التي تعمل بذاتها ، والتي تحمل اسم أورانيا ، مؤخرًا 50 تصميمًا جديدًا للكشف عن أفضل مخططات تجريبية أنشأها العلماء البشريون ، وفقًا لتقارير الدراسة الجديدة. يقول العلماء إن هذه التصميمات يمكن أن توسع حجم الكون الملحوظ بعامل 50 – قفزة مماثلة للانتقال من همسات السمع في الغرفة المجاورة إلى المحادثات عبر المدينة بأكملها.
وقال المؤلف الرئيسي في الدراسة ماريو كرين ، وهو فيزيائي الكم الذي يقود مجموعة بحثي في معهد ماكس بلانك لعلوم الضوء في ألمانيا ، في أ ” إفادة. “سيصبح هذا بالتأكيد جزءًا بارزًا للغاية من مستقبل العلوم.”
تمتد أجهزة الكشف عن الموجات الجاذبية المقترحة في أورانيا إلى نطاق تردد واسع – من 10 إلى 5000 هرتز – الاستيلاء على إشارات من مجموعة واسعة من الأحداث الكونية ، وفقًا للدراسة الجديدة. يشمل هذا النطاق إشارات من اندماج الثقب الأسود، بما في ذلك أولئك من النجوم الأولى للكون ؛ إن فهم مثل هذه الأحداث هو مفتاح فتح أسرار ما يسمى “صفارات الإنذار الداكنة” في الكون وقياسات التكرير من هابل ثابت، الذي يصف معدل توسع الكون.
يزيد كاشف مصمم من AI من الحساسية لموجات الجاذبية من Supernovas بعامل 1.6 مقارنةً بترقية Voyager القادمة من Ligo-والتي من المحتمل أن تربط عدد الأحداث القابلة للاكتشاف من خلال السماح باكتشاف الإشارات الباهتة والإشارات الأكثر بعيدة ، وفقًا لتقرير الدراسة الجديدة.
القصص ذات الصلة:
-يمكن أن يكون نجم القزم الأبيض “Daredevil” أقرب شيء معروف إلى ثقب أسود غريب
– قد تساعد الفيزياء غير المعروفة على الطاقة المظلمة بمثابة “مكافحة” في جميع أنحاء الكون
– الثقوب السوداء الفائقة التي تنحني قوانين الفيزياء للنمو إلى أحجام وحشية
يظهر كاشف آخر من هذا القبيل وعدًا في تحديد المراحل المبكرة من عمليات الدمج النيوترونية الثنائية ، مما يوفر تحذيرًا مسبقًا للتلسكوبات لمراقبة الانبعاثات الكهرومغناطيسية المصاحبة والتقاط البيانات العلمية الأكثر ثراءً. يمكن لهذه الكشفات أيضًا التقاط موجات الجاذبية المنبعثة بعد تصادم نجوم النيوترون ، والمعروفة باسم إشارات ما بعد التجريد ، والتي يُعتقد أنها تحتوي على معلومات حيوية حول المادة الكثيفة داخل النجوم النيوترونية. يقول العلماء إن هذا يمكن أن يكشف عن حالات غريبة من المادة وتعميق فهمنا للفيزياء الأساسية التي تحكم هذه البيئات القاسية.
“يمكن أن يلهم نهجنا الابتكارات التي تحركها الذكاء الاصطناعي في مجالات علمية أخرى ، مما يساعدنا على تصميم الجيل القادم من الأدوات الدقيقة لاستكشاف الكون بطرق لم نتخيلها بعد” ، يكتب كرين وزملاؤه في الدراسة الجديدة.
قام الباحثون بنشر “حديقة حيوان جاذبية للكشف عن الموجة ، أو مجموعة من أفضل 50 تصميمًا للكاشفات التي تم تطويرها مع أورانيا. والهدف من ذلك هو إلهام أساليب جديدة لأدوات الجيل التالي. وفقًا للدراسة ، يمكن تنفيذ عدد قليل من هذه التصميمات كترقيات للمرافق الحالية بعد الاختبار الناجح.
تم وصف هذا البحث في أ ورق تم نشره في 11 أبريل في مجلة المراجعة المادية X.