Фізики, які працюють з даними Великого адронного колайдера (БАК), застосували передові алгоритми машинного навчання для пошуку слідів мікроскопічних чорних дір. Дослідження, про яке повідомила пресслужба Каліфорнійського університету в Санта-Барбарі, відкриває нову сторінку в сучасній експериментальній фізиці високих енергій. Головною метою вчених було виявлення точок дотику між гравітацією та квантовою механікою — двома фундаментальними стовпами сучасної науки, які досі не вдається об'єднати в межах єдиної теорії.
Роль штучного інтелекту в аналізі даних
Для пошуку невловимих мікрочорних дір вчені вперше задіяли принципово новий алгоритм штучного інтелекту. На відміну від традиційних методів, ШІ аналізував всю картину зіткнення протонів як єдине ціле, одночасно зіставляючи енергію та вектори руху всіх утворених частинок. Такий комплексний підхід дозволив суттєво підвищити точність фільтрації даних, зібраних під час експериментів за період з 2016 по 2018 роки.
Попри високу ефективність нового алгоритму машинного навчання, дослідники не зафіксували жодних ознак появи мікроскопічних чорних дір. Отриманий нульовий результат має колосальне значення для фундаментальної науки. Зокрема, він накладає жорсткі обмеження на популярні теоретичні моделі, включаючи теорію струн, яка постулює існування десяти просторових вимірів. Нові дані показують, що якщо додаткові виміри й існують, то їх кількість у межах вивчених параметрів не може перевищувати двох.
Суперечливі дані
Варто зазначити, що в наукових колах тривають дискусії щодо інтерпретації масштабних енергетичних експериментів та точності застосовуваних математичних моделей. Деякі незалежні дослідники вказують на те, що існуючі обмеження щодо енергії зіткнень на БАК залишають лазівку для альтернативних гіпотез про приховані виміри. Проте офіційна позиція дослідницької групи з Каліфорнійського університету ґрунтується на суворому аналізі емпіричних даних і виключає вірогідність існування багатовимірних структур у доступному енергетичному діапазоні без колосального збільшення потужності прискорювача.
Пошуки сфалеронів та перспективи модернізації
Окрім пошуку чорних дір, фізики також активно шукали нестабільні стани частинок, відомі як сфалерони. Їх виявлення могло б пролити світло на фундаментальну загадку походження Вселенной — чому баріонна асимметрія дозволила матерії переважати над антиматерією після Великого вибуху. Хоча сфалерони поки не були зафіксовані, сам процес відсіювання хибних теорій звужує поле подальших пошуків.
Наразі Великий адронний колайдер тимчасово зупинено для проведення масштабної модернізації. Очікується, що після завершення технічних робіт і оновлення детекторів прилади дозволять фіксувати ще тонші фізичні ефекти, наближаючи людство до розгадки зародження Всесвіту.
