3 min

KONEC TEORETICKÉ FYZIKY? Umělá inteligence poprvé nahlédla DO NITRA černé díry. Vědci nevěří vlastním očím

Přidejte si obsah Centrum.cz do oblíbených zdrojů pro Google hledání a Google zprávy

Sdílet

Dennívýzva

Umělá inteligence právě dokázala, co fyzici považovali za nemožné. AI poprvé nahlédla dovnitř černé díry – aniž by překročila horizont událostí, hranici, odkud už není návratu.

KONEC TEORETICKÉ FYZIKY? Umělá inteligence poprvé nahlédla DO NITRA černé díry. Vědci nevěří vlastním očím

Zdroj: Kód Enigma - Čeština

Pomocí pokročilých simulací vědci poodhalili podstatu singularity a osud hmoty uvnitř. Věda je tak o zásadní krok blíž k pochopení samotné podstaty časoprostoru a zákonů vesmíru.

Průlom, který mění fyziku

Tým vedený Enricem Rinaldim z University of Michigan využil kombinaci kvantového počítání a umělé inteligence, aby nasimuloval vnitřní kvantovou strukturu černých děr.

Studie, publikovaná v časopise PRX Quantum, umožnila vědcům nahlédnout za takzvaný horizont událostí – hranici, z níž se nic, ani světlo, nemůže vrátit zpět. Nešlo o skutečné pozorování, ale o simulaci, která představuje obrovský krok vpřed. Tento výzkum by mohl konečně propojit dvě největší teorie moderní fyziky – Einsteinovu obecnou relativitu a kvantovou mechaniku.

Dva světy, které se dosud míjely

Einsteinova teorie relativity dokonale popisuje velký vesmír – planety, hvězdy a gravitaci. Kvantová mechanika zase vládne mikrosvětu částic. Problém je, že tyto dva světy se odmítají potkat. „V Einsteinově teorii existuje časoprostor, ale nejsou v něm částice. Ve Standardním modelu částice jsou, ale neexistuje gravitace,“ vysvětluje Rinaldi. Tato propast vědce trápí už desetiletí.

Rinaldiho tým se však rozhodl použít holografický princip – myšlenku, že trojrozměrné gravitační systémy lze popsat jednoduššími kvantovými modely ve dvou rozměrech. Díky tomu se podařilo vytvořit nový most mezi oběma světy – první skutečný náhled do kvantového srdce černých děr.

Matrix modely: matematické jádro vesmíru

Základem výzkumu jsou takzvané matrix modely, které pocházejí ze strunové teorie. Ta předpokládá, že základní stavební jednotky vesmíru nejsou body, ale vibrující struny. Černé díry jsou pak představovány jako husté shluky těchto strun, které vytvářejí jejich extrémní strukturu.

Jenže vyřešit tyto modely je mimořádně složité – a právě tady nastupuje kvantový počítač.

Pomocí kvantových obvodů a neuronových sítí vědci testovali algoritmy, které dokázaly odhalit takzvaný základní stav systému – jeho nejnižší energetickou konfiguraci. Tento stav by mohl skrývat odpověď na otázku, z čeho je tvořena samotná struktura časoprostoru.

Jak říká Rinaldi: „Je důležité pochopit, jak tento základní stav vypadá. Když to víte, můžete z něj odvodit všechno ostatní – stejně jako u materiálu zjistíte, jestli je pevný, vodivý nebo supravodivý.“

Kvantová symfonie vesmíru

Rinaldi přirovnává práci s kvantovými obvody k psaní hudební skladby. Každý qubit je jako struna nástroje a kvantové brány představují noty, které mění tón. Jenže místo melodie vzniká kvantová symfonie, která se vyvíjí nepředvídatelně. Vědci musí algoritmus „vyladit“ tak, aby na konci „zahrál“ správnou skladbu – tedy dosáhl správného kvantového stavu.

„Když se to podaří, slyšíte tu správnou hudbu – a na konci máte základní stav,“ popisuje Rinaldi. Tento proces vědci poeticky nazývají „shaking“, tedy chvění systému, který se jemně dolaďuje, dokud nedosáhne rovnováhy.

Výsledek? Simulace, která dokáže napodobit samotnou strukturu černé díry. Jde o první skutečný krok k pochopení toho, co se děje uvnitř – bez toho, aby kdokoliv musel překročit hranici, z níž není návratu.

Brána do nové éry fyziky

Tento objev není jen technologickou kuriozitou. Mohl by přinést zcela nový pohled na gravitaci, čas i vznik vesmíru. Pokud se podaří principy modelu dále rozvinout, vědci by jednou mohli „stavět“ simulované černé díry – laboratoře, v nichž se fyzika dostane tam, kam zatím nevidí ani teleskopy.

Umělá inteligence tak paradoxně otevřela dveře k nejhlubším tajemstvím vesmíru, která lidstvo kdysi přisuzovalo bohům. A kdo ví – možná už brzy zjistíme, že černá díra není koncem všeho, ale začátkem nové fyzikální kapitoly.

Zdroje: Daily Galaxy, Unich.edu, Space.com, Quanta Magazine, Nature.com, Foto: ilustrační obrázek AI generated Leonardo

Reklama

Další články z Kód Enigma

Dítě může dospět jediným úderem razítka. Tři skutečné případy ukazují, jak nebezpečné je manipulovat s věkem. Česko není výjimkou

AI a člověk už dnes tvoří propojený ekosystém. Jeho budoucnost nemusí být růžová: oba mohou začít hloupnout

Na začátku byla představa docela jednoduchá. Člověk vytvoří umělou inteligenci, naplní ji lidským poznáním...

Pes vnímá lidské emoce přesněji, než jsme si mysleli, ukazuje nový výzkum

Možná jste to někdy zažili. Přijdete domů špatně naladění, nic neřeknete a snažíte se chovat normálně. Pes...

Proč komáři žerou právě vás a člověka vedle nechají být?

Sedíte večer venku ve dvou. Po deseti minutách jeden člověk počítá štípance na kotnících a druhý nechápe,...

Pentagon omylem zveřejnil jméno Aurora. Letadlo, které se za ním mělo skrývat, však nikdo nikdy nenašel

V únoru 1985 se v neutajovaném dokumentu amerického ministerstva obrany objevilo jméno, které tam podle...

Tento článek byl publikován ze zdrojů Kód Enigma

KodEnigma.cz se věnuje zajímavostem napříč obory – od přírody a historie přes vědu, vesmír až po záhady a nečekané objevy. Články otevírají témata, která dokážou překvapit, inspirovat i přimět k zamyšlení. Silnou stránkou webu je pestrost – jednou narazíte na příběhy dávných civilizací, jindy na...

KONEC TEORETICKÉ FYZIKY? Umělá inteligence poprvé nahlédla DO NITRA černé díry. Vědci nevěří vlastním očím

"Fašistický" generál okouzlil Italy. Premiérce Meloniové klade drsné podmínky

Meteoroložka Honsová varuje Česko: Hrozí extrémní vedra až 50 stupňů

Zápasníkovi Véghovi v Itálii prohledali auto. Finanční stráž ho zastavila kvůli zápasnickým uším

Marek Lambora je zase single. Rozchod s Jindřiškou má ale jeden háček

Dítě může dospět jediným úderem razítka. Tři skutečné případy ukazují, jak nebezpečné je manipulovat s věkem. Česko není výjimkou