هل تصف نظرية الأوتار العالم فعلا؟ قد يكون الذكاء الاصطناعي قادرًا على الإخبار

وذهبت مجموعة يقودها المتخصصان في نظرية الأوتار بيرت أوفروت من جامعة بنسلفانيا وأندريه لوكاس من أكسفورد إلى أبعد من ذلك. لقد بدأوا أيضًا ببرنامج Ruehle للحساب المتري، والذي ساعد لوكاس في تطويره. وبناءً على هذا الأساس، أضافوا مجموعة من 11 شبكة عصبية للتعامل مع الأنواع المختلفة من الرشات. أتاحت لهم هذه الشبكات حساب مجموعة متنوعة من المجالات التي يمكن أن تأخذ مجموعة متنوعة من الأشكال الأكثر ثراءً، مما يخلق بيئة أكثر واقعية لا يمكن دراستها باستخدام أي تقنيات أخرى. تعلم هذا الجيش من الآلات القياس وترتيب الحقول، وحسب اقترانات يوكاوا، ولفظ كتل ثلاثة أنواع من الكواركات. لقد فعلت كل هذا لستة متشعبات كالابي-ياو ذات أشكال مختلفة. وقال أندرسون: “هذه هي المرة الأولى التي يتمكن فيها أي شخص من حسابها بهذه الدرجة من الدقة”.

لا يشكل أي من كواركات كالابي ياوس أساس كوننا، لأن اثنين من الكواركات لهما كتل متماثلة، في حين أن الأنواع الستة الموجودة في عالمنا تأتي في ثلاث طبقات من الكتل. وبدلاً من ذلك، تمثل النتائج دليلاً على مبدأ أن خوارزميات التعلم الآلي يمكن أن تأخذ الفيزيائيين من مشعب كالابي-ياو إلى كتل جسيمية محددة.

وقال كونستانتين، وهو عضو في المجموعة ومقرها في أكسفورد: “حتى الآن، لم يكن من الممكن تصور مثل هذه الحسابات”.

لعبة الارقام

تخنق الشبكات العصبية الكعك الذي يحتوي على أكثر من حفنة من الثقوب، ويرغب الباحثون في نهاية المطاف في دراسة المتشعبات التي تحتوي على المئات. وحتى الآن، نظر الباحثون فقط في المجالات الكمومية البسيطة. يقول أشمور: «للوصول إلى النموذج القياسي، قد تحتاج إلى شبكة عصبية أكثر تطورًا».

وتلوح في الأفق تحديات أكبر. إن محاولة العثور على فيزياء الجسيمات لدينا في حلول نظرية الأوتار -إذا كانت موجودة أصلاً- هي لعبة أرقام. كلما زاد عدد الكعك المملوء بالرش الذي يمكنك التحقق منه، زادت احتمالية العثور على تطابق. وبعد عقود من الجهد، أصبح بمقدور علماء نظرية الأوتار أخيرًا التحقق من الكعك ومقارنتها بالواقع: كتل وارتباطات الجسيمات الأولية التي نلاحظها. لكن حتى أكثر المنظرين تفاؤلاً يدركون أن احتمالات العثور على تطابق عن طريق الحظ الأعمى منخفضة للغاية. قد يكون عدد كعك كالابي ياو وحده لا حصر له. قال رويل: “عليك أن تتعلم كيفية التلاعب بالنظام”.

أحد الأساليب هو فحص الآلاف من متشعبات كالابي-ياو ومحاولة اكتشاف أي أنماط يمكن أن توجه البحث. على سبيل المثال، من خلال تمديد المتشعبات والضغط عليها بطرق مختلفة، قد يطور الفيزيائيون إحساسًا بديهيًا بالأشكال التي تؤدي إلى أي جسيمات. قال أشمور: “ما تأمله حقًا هو أن يكون لديك بعض التفكير القوي بعد النظر إلى نماذج معينة، وأن تتعثر في النموذج الصحيح لعالمنا”.

يخطط لوكاس وزملاؤه في أكسفورد لبدء هذا الاستكشاف، من خلال حث الكعك الواعد، والعبث أكثر بالرشات أثناء محاولتهم العثور على متشعب ينتج مجموعة واقعية من الكواركات. يعتقد قسطنطين أنهم سيجدون متشعبًا يعيد إنتاج كتل بقية الجسيمات المعروفة في غضون سنوات.

ومع ذلك، يعتقد منظرو الأوتار الآخرون أنه من السابق لأوانه البدء في فحص المتشعبات الفردية. توماس فان ريت من جامعة KU Leuven هو عالم في نظرية الأوتار يتابع برنامج أبحاث “المستنقعات”، الذي يسعى إلى تحديد الميزات المشتركة بين جميع حلول نظرية الأوتار المتسقة رياضيًا – مثل الضعف الشديد للجاذبية بالنسبة للقوى الأخرى. ويطمح هو وزملاؤه إلى استبعاد مساحات واسعة من الحلول الخيطية -أي الأكوان المحتملة- قبل أن يبدأوا حتى في التفكير في الكعك والرشات المحددة.

وقال فان ريت: “من الجيد أن يقوم الناس بهذا العمل المتعلق بالتعلم الآلي، لأنني متأكد من أننا سنحتاج إليه في مرحلة ما”. لكن أولاً “نحن بحاجة إلى التفكير في المبادئ الأساسية والأنماط. ما يسألون عنه هو التفاصيل”.