Искусственный интеллект опровергнул теорию о дополнительных измерениях
Международный коллектив физиков реализовал инновационный подход при исследовании фундаментальных свойств материи. На Большом адронном коллайдере специалисты впервые применили современный алгоритм машинного обучения для обнаружения микроскопических черных дыр в экспериментальных данных периода 2016-2018 годов.
Поиск микроскопических черных дыр с помощью ИИ
Современная физика сталкивается с фундаментальным противоречием: одна система уравнений описывает поведение масштабных космических объектов через гравитацию и теорию относительности, тогда как другая объясняет явления в микромире квантовой механикой. Чтобы создать единую теорию, способную объяснить оба этих уровня реальности, ученые ищут экспериментальные свидетельства их пересечения.
Одним из таких свидетельств могли бы стать микроскопические черные дыры. При столкновении протонов на экстремальных скоростях пространство и время теоретически способны сжиматься, формируя миниатюрную черную дыру. Благодаря своим размерам такой объект абсолютно безопасен — он существует ничтожную долю секунды и тут же распадается.
Новый алгоритм искусственного интеллекта анализировал энергетические параметры и векторы движения всех частиц одновременно, обеспечивая целостное восприятие картины столкновения. Этот метод продемонстрировал превосходство над традиционными подходами благодаря способности рассматривать событие как единый комплекс взаимодействий.
Опровержение теории о множественных измерениях
Результаты исследования оказались неожиданными: ученые не выявили никаких признаков возникновения микроскопических черных дыр. Это обстоятельство имеет огромное значение для теоретической физики, так как напрямую влияет на предположения о структуре пространства-времени.
В теоретической физике существует множество гипотез, допускающих существование дополнительных или скрытых пространственных измерений. Наиболее известная из них — теория струн, постулирующая наличие ровно 10 измерений. Однако полученные экспериментальные результаты дают основание предположить иное: если такие дополнительные измерения действительно существуют, при данных условиях их число не может превышать двух.
Создание наименьшей черной дыры в пространстве без дополнительных измерений потребовало бы энергию, превышающую внутреннюю энергию современного коллайдера в 1 000 000 000 000 000 раз.
Раскрытие загадок происхождения Вселенной
В параллели с поисками черных дыр исследователи также проводили попытки зафиксировать сфалероны — нестабильные квантовые состояния частиц. Их обнаружение могло бы пролить свет на центральный вопрос космологии: почему в момент Большого взрыва вещество не было полностью уничтожено противоположной ему антиматерией, позволяя возникнуть звездам, планетам и живым организмам.
Отсутствие зафиксированных сфалеронов позволило исключить ряд ложных научных предположений. Коллайдер в настоящее время прошел отключение для проведения глобальной модернизации оборудования. После завершения работ по обновлению приборов научные коллективы получат возможность воспроизводить столкновения частиц с повышенной точностью и детальнее исследовать процессы формирования Вселенной в её начальные моменты развития.
