ذكاء اصطناعي.. ثورة علمية جديدة تكشف أسرار قلب الثقوب السوداء

الذكاء الاصطناعي وفك أسرار الثقوب السوداء: محاكاة البنية الكمومية للزمكان

تمكن الذكاء الاصطناعي من كشف أجزاء من أسرار الثقوب السوداء، والغوص في أعماقها من خلال نظرية علمية جامعة جمعت بين أكبر التناقضات في تاريخ الفيزياء، مما يفتح آفاقًا جديدة لفهم بنية الكون. استخدم فريق بحثي بقيادة الفيزيائي إنريكو رينالدي الحوسبة الكمومية والذكاء الاصطناعي لمحاكاة البنية الكمومية الخفية داخل الثقوب السوداء من دون اختراق أفق الحدث، وهو الحاجز الذي لا يستطيع ضوء أو مادة تجاوزه.

الذكاء الاصطناعي ودوره في محاكاة البنية الكمومية للثقوب السوداء

في دراسة حديثة نشرت في مجلة PRX Quantum، قام الفريق البحثي باستخدام الذكاء الاصطناعي والحوسبة الكمومية لمحاكاة البنية الكمومية الأساسية داخل الثقوب السوداء، معتمدين على تقنيات حديثة تسمح بتجاوز التحديات التقليدية مثل حاجز أفق الحدث، الذي يشكل الحد الفاصل بين الثقوب السوداء وبقية الكون. تحاول هذه المحاكاة التوفيق بين نظرية النسبية العامة التي تشرح الجاذبية على المستوى الكوني الواسع، وميكانيكا الكم التي تفسر سلوك الجسيمات تحت الذرية، وهما نظريتان متعارضتان تقليديًا.

يشرح رينالدي أن النسبية تصف الزمكان دون دمج الجسيمات، بينما النموذج القياسي يصف الجسيمات من دون تضمين الجاذبية؛ وهذا التناقض كان يشكل معضلة على مدى عقود. لكن بتوظيف الذكاء الاصطناعي واستنادًا إلى مبدأ الهولوغرافيا، أصبح بالإمكان ربط نظام الجاذبية ثلاثي الأبعاد بنظام كمي ثنائي الأبعاد أبسط، ما يوفر نافذة لفهم أعمق لبنية الكون ونشأة الزمكان.

نماذج المصفوفات للحوسبة الكمومية والذكاء الاصطناعي في فك أسرار الثقوب السوداء

اعتمد الفريق على نماذج المصفوفات المستمدة من نظرية الأوتار، التي تصف الجسيمات كوحدات أوتار دقيقة تهتز وتشكل جوهر الثقوب السوداء. باستخدام الحوسبة الكمومية والشبكات العصبية الاصطناعية، استطاع الباحثون محاكاة الحالة الأساسية لهذه النماذج، وهي أدنى حالة طاقة في النظام الكمومي، والتي يُعتقد أنها تحوي شفرة طبيعة الزمكان ذاته.

وقد صرح رينالدي بأن فهم الحالة الأساسية للنظام الكمومي يشبه اكتشاف طبيعة المادة: هل هي موصلة للكهرباء، فائقة التوصيل، أم حالة جديدة كليًا لم تُكتشف من قبل. وهنا يكمن دور الذكاء الاصطناعي في التعرف على هذه الأنماط المخفية التي لا تستطيع الطرق التقليدية الوصول إليها، مسجلاً أول برهان عملي يُثبت إمكانية استخدام الذكاء الاصطناعي في تحليل وفهم ما يجري داخل الثقوب السوداء، وهذا قد يكون المفتاح لتطوير نظرية موحدة للجاذبية الكمومية.

اختراق حدود الفيزياء: كيف يقود الذكاء الاصطناعي فهم أصل الزمكان

للمرة الأولى، تجاوز الذكاء الاصطناعي مهمات تحليل البيانات ليستكشف غوامض الفيزياء نفسها، كاشفًا ما كان مستحيلاً رؤيته سابقًا. هذا التقدم يجعلنا أقرب من أي وقت مضى إلى معرفة شكل الزمكان من الداخل، ومدى ارتباط الثقوب السوداء بفهم أصل الكون وأسراره العميقة.

• محاكاة متقدمة للبنية الكمومية داخل الثقوب السوداء
• الربط بين الجاذبية وميكانيكا الكم من خلال الذكاء الاصطناعي
• استغلال نماذج المصفوفات ونظرية الأوتار لفهم حالة الزمكان الأساسية
• فتح المجال لتطوير نظرية موحدة للجاذبية الكمومية

تشير هذه الدراسة إلى بداية جديدة في استخدام الذكاء الاصطناعي لفهم خصائص الثقوب السوداء، فمن خلال محاكاة أدنى حالات الطاقة في النماذج الكمومية التي تمثل جوهر هذه الأجسام الفلكية، يقترب العلماء من كشف الأسرار التي تُحيط بالبنية الأساسية للزمكان، وبالتالي فهم أعمق للكون بكل ما يحتويه من غموض.