“科学家们还没有完全理解”这些由 AI 设计的新型引力波探测器

快速阅读: 据《汇报》最新报道，科学家利用AI开发新型引力波探测器方案，提升灵敏度和探测范围。该研究由马里奥·克伦博士团队完成，成果发表于《物理评论X》。克伦称AI发现的解决方案或推动下一代探测器技术发展，人类需理解其工作原理。

由马克斯·普朗克光科学研究所人工智能科学家实验室负责人马里奥·克伦博士带领的团队开发的人工智能系统“乌拉尼亚”，近期研发出一系列具有潜力的全新引力波探测器设计方案。这些设计引发了科学家对宇宙本质的新思考。

乌拉尼亚不仅复刻了科学家们常用的现有方法，这些方法用于探测爱因斯坦一个多世纪前预言的引力波现象，还提出了一些前所未有的策略，有些至今仍让科学家难以完全理解。这一成果可能预示着一个新时代的到来，即智能机器将在探索宇宙方面发挥重要作用，而后续的解释工作则留给人类完成。

从爱因斯坦的理论到人工智能的创新
物理学家阿尔伯特·爱因斯坦于1916年首次预测了引力波的存在。一百年后，科学家们终于借助激光干涉引力波天文台（LIGO）项目的探测器成功捕捉到了这些宇宙现象。与LIGO研究团队合作，克伦及其团队希望利用人工智能扩展当前的引力波探测器设计理念。具体而言，他们致力于通过干涉测量法设计前沿的新型引力波探测器方案，这种技术可以测量波相互作用后极其微小的变化。

此次合作催生了乌拉尼亚，它能设计出更高层次的干涉测量探测器方案——一个复杂的过程，涉及多个层面的工作，包括调整探测器参数和优化布局。通过使用机器学习来满足持续优化的需求，乌拉尼亚协助团队设计出一系列新型的引力波探测器实验方案。

令人惊叹的新设计
人工智能提出的某些新设计甚至似乎超越了物理学家计划在未来几年内建造的最佳现有概念探测器。这些设计显著提高了灵敏度，并拓宽了目标引力波信号的整体探测范围。尽管乌拉尼亚的大部分概念经分析后揭示了已知过程，但它的某些设计极为独特，提出了科学家目前尚不清楚的新应用，这些应用或许会推动下一代探测器技术的发展。

“经过大约两年的发展和运行我们的AI算法，我们发现了数十种看起来比人类科学家的实验蓝图更好的新解决方案，”克伦在声明中表示。克伦和他的团队已经整理了50个表现最佳的设计，并在“探测器动物园”中公开发布，以促进进一步的研究。然而，目前人工智能在创造这些新颖设计时采用的许多“技巧”依然让人感到困惑。

“我们正处于一个机器可以在科学领域发现超人解决方案的时代，人类的任务是理解机器所做的一切，”克伦谈到他和他的团队以及乌拉尼亚完成的工作时说，“这无疑会成为未来科学发展的重要组成部分之一。”

克伦补充道：“这将成为未来科学发展的重要部分之一。”该团队于2025年4月11日在《物理评论X》上发表了题为《干涉引力波探测器的数字发现》的论文，公布了他们的研究成果。

迈克·汉克斯是《揭秘》的主编兼联合创始人。他可以通过电子邮件micah@thedebrief.org联系。他在其网站micahhanks.com及X平台上的工作账号为@MicahHanks。

(以上内容均由Ai生成)