По словам следующего генерального директора ЦЕРН, усовершенствованный искусственный интеллект произведёт революцию в фундаментальной физике и может открыть окно в будущее Вселенной.
Профессор Марк Томсон, британский физик, который возглавит ЦЕРН 1 января 2026 года, говорит, что машинное обучение прокладывает путь для достижений в физике элементарных частиц, которые обещают быть сопоставимыми с предсказанием структуры белков с помощью ИИ, за что учёные Google DeepMind в октябре получили Нобелевскую премию.
На Большом адронном коллайдере (БАК) используются аналогичные стратегии для обнаружения невероятно редких событий, которые могут дать ключ к пониманию того, как частицы приобрели массу в первые мгновения после Большого взрыва и может ли наша Вселенная балансировать на грани катастрофического коллапса.
«Это не постепенные улучшения, — сказал Томсон. — Это очень, очень, очень значительные улучшения, которых люди добиваются, применяя действительно передовые методы».
Роль искусственного интеллекта в поиске новой физики
ИИ уже стал неотъемлемой частью экспериментов на БАК. Алгоритмы машинного обучения помогают анализировать колоссальные объёмы данных, отсеивать шум и находить закономерности, которые раньше были незаметны. Например, современные нейросети помогают учёным идентифицировать события, связанные с редкими взаимодействиями частиц, что повышает эффективность работы ускорителя.
Это заявление прозвучало в то время, когда совет ЦЕРН выступает за строительство будущего кольцевого коллайдера, который при длине окружности 90 км затмил бы Большой адронный коллайдер. Некоторые настроены скептически, учитывая отсутствие выдающихся результатов на БАК с момента открытия бозона Хиггса в 2012 году, а Германия назвала предложение стоимостью 17 млрд долларов нерентабельным.
Однако Томсон уверен, что применение ИИ изменит ситуацию. Он придаст новый импульс поиску новой физики на субатомном уровне, а важные открытия могут быть сделаны после 2030 года, когда в результате масштабной модернизации интенсивность пучка БАК увеличится в десять раз.
Два бозона Хиггса: ключ к пониманию Вселенной
Одним из главных направлений работы будущего ускорителя станет изучение бозона Хиггса, который называют частицей Бога, поскольку он придаёт массу другим частицам и связывает Вселенную воедино.
«Существует определённое измерение бозона Хиггса, которое является фундаментальным для природы Вселенной, — сказал Томсон. — Мы будем изучать не один бозон Хиггса, а два бозона Хиггса одновременно».
Это позволит учёным впервые измерить, как частица Хиггса придаёт себе массу — явление, называемое самовоздействием Хиггса.
Два бозона Хиггса появляются одновременно так редко, а частицы настолько неуловимы — они распадаются на более знакомые частицы, как только появляются, — что ещё пять лет назад Томсон считал это невозможным для БАК.
«Теперь я уверен, что мы проведём хорошее измерение», — заявил он.
Опасен ли будущий коллапс Вселенной?
Сила самовоздействия Хиггса имеет решающее значение для понимания того, как через триллионную долю секунды после Большого взрыва изменение в поле Хиггса привело к тому, что частицы внезапно приобрели массу. Это также может показать, достигло ли поле Хиггса окончательного стабильного состояния покоя или в будущем может произойти ещё один резкий переход, при котором Вселенная в том виде, в каком мы её знаем, почти мгновенно исчезнет.
