V poslední době se ukazuje, že by umělá inteligence (AI) mohla porazit lidský mozek nejen při rutinní práci či v méně kvalifikovaných profesích, ale i v tak náročném oboru, jako je teoretická fyzika. Pokročilá AI může v částicové fyzice způsobit doslova revoluci a také přiblížit lidstvu budoucí osud vesmíru. Tvrdí to alespoň příští šéf Evropské organizace pro jaderný výzkum (CERN) Mark Thomson, jenž se ujme vedení instituce 1. ledna 2026, kdy nahradí dosavadní ředitelku Fabiolu Gianotti.
„S pomocí pokročilých technik bychom mohli v našem oboru dosáhnout opravdu radikálního zlepšení a velkého posunu. Jde o velmi komplikovaná data, takže by nám AI mohla pomoci podobně jako při skládání proteinů,“ řekl britský fyzik listu The Guardian.
Posun v pozorování „božské částice“
Thomsonovy predikce přicházejí ve chvíli, kdy CERN předkládá žádost o nový kruhový urychlovač za 17 miliard dolarů (téměř 420 miliard korun), který by s obvodem 90 kilometrů značně překonal původní Velký hadronový urychlovač LHC (jehož průměr činí „pouhých“ 27 kilometrů). Jeho výstavba je však vzhledem k nedostatku významných vědeckých úspěchů od přelomového objevu Higgsova bosonu v roce 2012 předmětem vášnivých debat, přičemž Německo dokonce označilo návrh za cenově nedostupný.
Podle Thomsona každopádně platí, že umělá inteligence přinese částicové fyzice zcela nový impuls – a že velké objevy by mohla po roce 2030 přinést i zásadní modernizace LHC. Ta by měla desetinásobně zvýšit intenzitu svazků používaných částic a umožnit dosud nemožné pozorování zmíněného Higgsova bosonu, jemuž se také přezdívá „božská částice“. Bez jeho existence by totiž vesmírem létaly všechny částice světelnou rychlostí a nebylo by možné, aby vznikly atomy, předměty, planety či hvězdy – to proto, že Higgsovo pole je všechny váže dohromady.
Podaří se dosud nemožné?
Vědci se v budoucnu zaměří na produkci dvou Higgsových bosonů současně, nikoliv jen jednoho. To by jim mohlo pomoci poprvé změřit, jak Higgsova částice získává hmotnost sama o sobě. Dva bosony se však objeví najednou jen vzácně a jsou doslova nepolapitelné.
Je tomu proto, že božskou částici nelze pozorovat přímo, neboť má příliš krátkou dobu života. Její vlastnosti lze rekonstruovat jen prostřednictvím částic, které vniknou po jejím rozpadu. Ještě před pěti lety se Thomson nechal slyšet, že něco takového není možné, nyní by se to však podle něj právě s pomocí AI již podařit mohlo.
Síla vazby Higgsova bosonu je rozhodující pro pochopení toho, jak jednu biliontinu vteřiny po Velkém třesku získaly v důsledku interakce s takzvaným Higgsovým polem částice svoji vlastní hmotnost. Mohla by také odhalit, zda zmíněné pole dosáhlo stabilního klidového stavu, anebo zda v budoucnu může dojít k další přelomové změně. To by ovšem znamenalo, že by se vesmír ve své současné podobě „vypařil“ téměř okamžitě.
Standardní model fyziky naznačuje, že to teoreticky možné je (ačkoliv podle vědců není třeba se znepokojovat). A nová měření by mohla zodpovědět otázku, s jakou pravděpodobností.
Složitější otázky s otevřeným koncem
Umělá inteligence nyní vědcům pomáhá při provozu LHC v mnoha ohledech – počínaje rozhodováním o tom, jaká data shromažďovat, až po jejich interpretaci. „V LHC dochází zhruba ke 40 milionům srážek za vteřinu a my musíme učinit rozhodnutí během mikrosekundy, které z nich jsou něčím zajímavé a která data o nich ponechat a co zahodit,“ vysvětlila Katharine Leneyová, jež v urychlovači pracuje na experimentu ATLAS.
Takzvaná generativní umělá inteligence má zároveň dle Thomsona potenciál pomoci odpovědět na mnoho dalších otázek. Vědci například doufali, že by urychlovač mohl produkovat temnou hmotu – látku, o níž se předpokládá, že tvoří velkou část vesmíru. Její hledání je však velmi náročné, protože její projevy lze sice pozorovat ve vesmíru, ale pro samotné výzkumníky představuje dodnes velkou neznámou. „Nyní můžete začít klást složitější otázky s otevřeným koncem. A můžeme se AI začít ptát, zda je v našich datech něco neočekávaného,“ uzavřel Thomson.
