في الفيزياء النظرية، غالبًا ما تبدأ رحلة البحث عن الحقيقة بأحجية. يظهر نمط في البيانات التجريبية، ربما انحراف صغير عن التوقع، أو عدم انتظام خفيف في طيف تصادمات الجسيمات. في البداية، يكون مجرد همس في الأرقام. ومع ذلك، بالنسبة للفيزيائيين الذين يدرسون العالم دون الذري، يمكن أن تشير مثل هذه الهمسات إلى قوانين جديدة للطبيعة.
في مكاتب مليئة بألواح الكتابة والملاحظات، يقضي الباحثون أسابيع في تتبع تفسيرات محتملة. تتكشف المعادلات عبر الصفحات. تُجرى المحاكاة، ثم تُdiscard، ثم تُكتب من جديد. العمل دقيق ومدروس، يتحرك خطوة بخطوة نحو فرضية قد تفسر ما كشفه الكون بهدوء.
مؤخراً، في جامعة كاليفورنيا، سانتا باربرا، بدأ الفيزيائيون يسألون عما إذا كان نوع جديد من المتعاونين قد يساعد في تسريع تلك العملية. ليس باحثًا بشريًا آخر، بل نموذج ذكاء اصطناعي قادر على التفكير في أسئلة علمية معقدة.
بالعمل مع زملائهم في معهد كافلي للفيزياء النظرية، يقوم الباحثون بتجربة كيفية مساعدة نماذج اللغة المتقدمة التي طورتها OpenAI في أبحاث فيزياء الجسيمات. يستكشف مشروعهم ما إذا كانت أنظمة الذكاء الاصطناعي يمكن أن تساعد العلماء في توليد واختبار تفسيرات للإشارات غير العادية التي تظهر في بيانات مصادم الجسيمات.
تعكس هذه الجهود فضولًا أوسع ينتشر عبر المجالات العلمية: ما إذا كانت النماذج الكبيرة للتفكير يمكن أن تعمل ليس فقط كأدوات للكتابة أو البرمجة، ولكن أيضًا كرفاق في عملية الاكتشاف.
طور فريق البحث نظامًا يعرف باسم FERMIACC، الذي يدمج نماذج OpenAI مع البرمجيات المعتمدة المستخدمة في فيزياء المصادم. عندما تكشف البيانات التجريبية عن شذوذات - انحرافات دقيقة عن توقعات النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات - يساعد النظام الباحثين في استكشاف تفسيرات نظرية محتملة.
تقليديًا، يمكن أن تستغرق هذه النوعية من التحقيقات وقتًا طويلاً. يقترح الفيزيائيون جسيمات افتراضية أو تفاعلات جديدة، ويحاكون كيف ستتصرف تلك الأفكار في التصادمات عالية الطاقة، ويقارنون النتائج بالملاحظات التجريبية. قد يتكرر هذا الدورة عدة مرات قبل أن تظهر تفسير قابل للتطبيق.
يتم اختبار أدوات الذكاء الاصطناعي كوسيلة لتقصير تلك الدورة.
وفقًا للباحثين المشاركين في المشروع، يمكن للنماذج أن تساعد في تحديد الفرضيات المرشحة، واقتراح الأطر النظرية، والمساعدة في بناء المحاكاة التي تختبر ما إذا كانت التفسير المقترح يتناسب مع البيانات الملاحظة. المهام التي قد تشغل الباحثين في مرحلة الدراسات العليا لأسابيع يمكن أن تكتمل بشكل أسرع بكثير عند المساعدة من أنظمة التفكير الآلي.
بدأ العمل بشكل متواضع. استخدمت الباحثة ما بعد الدكتوراه أماليا مادن في البداية نماذج الذكاء الاصطناعي لتوضيح أسئلة البحث واستكشاف الروابط بين مجالات الفيزياء المختلفة. مع تحسن قدرات النماذج، أدرك الفريق أنهم يمكنهم تجربة استخدامها بشكل أكثر مباشرة في سير العمل العلمي.
هدفهم ليس استبدال الفيزيائيين البشر، ولكن لمعرفة ما إذا كان بإمكان الذكاء الاصطناعي المساعدة في التنقل عبر المناظر الطبيعية الواسعة للإمكانات النظرية بشكل أكثر كفاءة. في فيزياء الجسيمات الحديثة، حتى إشارة واحدة غير مفسرة يمكن أن تولد مئات من التفسيرات النظرية المحتملة. يتطلب استكشافها جميعًا جهدًا فكريًا هائلًا.
قد يساعد الذكاء الاصطناعي في رسم خريطة لذلك التضاريس بشكل أسرع.
تأتي التجربة في لحظة بدأت فيها أنظمة الذكاء الاصطناعي بالفعل في المساهمة في الفيزياء النظرية بطرق أخرى. في جهود بحثية منفصلة، اقترحت نماذج الذكاء الاصطناعي حتى صيغًا رياضية تصف تفاعلات معينة للجسيمات، تم التحقق منها لاحقًا من قبل الباحثين البشر. تشير هذه الأمثلة إلى أن التفكير الآلي قد يكشف أحيانًا عن أنماط مخفية داخل الرياضيات الكثيفة لنظرية الحقل الكمومي.
ومع ذلك، يبقى العلماء حذرين. تتطلب الفيزياء الدقة، وأي اقتراح يتم توليده بواسطة نظام ذكاء اصطناعي يجب أن يتحمل في النهاية التحقق الدقيق. قد تقترح النماذج أفكارًا، لكن الباحثين البشر يبقون مسؤولين عن اختبارها والتحقق منها.
في هذا السياق، تشبه العلاقة الناشئة شراكة بدلاً من استبدال. يوفر الفيزيائيون الحدس والحكم والفهم العميق للنظرية، بينما تستكشف أنظمة الذكاء الاصطناعي مساحات واسعة من الإمكانيات التي سيكون من الصعب التنقل فيها بمفردها.
يقول الباحثون في جامعة كاليفورنيا، سانتا باربرا، إن عملهم هو تجربة مبكرة في كيفية تطور هذه الشراكة. من خلال دمج نماذج الذكاء الاصطناعي مع الأدوات المستخدمة لتحليل بيانات المصادم، يأملون في معرفة ما إذا كان التفكير الاصطناعي يمكن أن يسرع الطريق من الملاحظة المحيرة إلى التفسير النظري.
المشروع، الذي يتم تنفيذه في معهد كافلي للفيزياء النظرية بجامعة كاليفورنيا، سانتا باربرا، يختبر كيف يمكن لنماذج OpenAI أن تساعد في توليد الفرضيات والمحاكاة في أبحاث فيزياء الجسيمات. يقوم العلماء بتقييم ما إذا كانت مثل هذه سير العمل المدعومة بالذكاء الاصطناعي يمكن أن تساعد في تسريع تفسير الشذوذات في تجارب مصادم الجسيمات.
تنبيه صورة الذكاء الاصطناعي تم إنشاء هذه الصور باستخدام الذكاء الاصطناعي لأغراض توضيحية ولا تمثل صورًا حقيقية.
نُشر بواسطة Banx Network. هذا المقال جزء من برنامج الوسائط اللامركزية من Banx، مدعومًا برمز BXE على شبكة XRP Ledger.
