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人工智慧如何可以讓我們更好、更快地理解宇宙

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人工智慧如何可以讓我們更好、更快地理解宇宙

July 5, 2023

LIGO探測到的引力波是由宇宙中的災難性事件所釋放的能量——包括黑洞相撞、中子星合併、恆星爆炸,甚至可能是宇宙本身的誕生。

新德里:當北美納諾赫茲引力波天文台(NANOGrav)物理前沿中心在6月28日宣布他們已經找到"有力證據"證明存在著以年到數十年為週期振盪的引力波時,科學界無法掩飾自己的興奮。該中心由來自美國和加拿大的190多位科學家組成,他們使用脈衝星——超密的超新星爆炸殘骸來尋找引力波,並在《天體物理學報》上發表了一系列的論文。

使用歐洲、印度(uGMRT,該國最大的望遠鏡,由位於浦那的國家射電天文物理中心運營)、澳洲和中國的望遠鏡的國際合作也獨立報告了相似的結果。

但是,什麼是引力波,為什麼要研究它們呢?在研究宇宙時,科學家們通常依賴電磁(EM)輻射(可見光、X射線、無線電波、微波等),有些人也使用名為中微子的亞原子粒子。但是,由於電磁輻射可以被吸收、反射、折射,甚至被引力彎曲,所以電磁天文學家很難檢測到像碰撞的黑洞這樣的事物。

與物質交互非常微弱的引力波並不會面臨這些問題,因此在穿越空間時不會扭曲信息。艾伯特·愛因斯坦在1915年的廣義相對論中預測了引力波的存在,該理論將時空視為一種布料,任何物體在其上留下凹陷都會產生“波紋”。

1993年,兩位天文學家——羅素·赫爾斯和約瑟夫·泰勒因“發現了一種新型的脈衝星,這一發現為引力研究開辟了新的可能性”而獲得了諾貝爾物理學獎。2015年9月14日,由加州理工

學院和麻省理工學院共同運營,並得到美國國家科學基金會支持的激光干涉儀引力波觀測站(LIGO),報告了首次檢測到由13億光年外兩個碰撞的黑洞產生的引力波。


LIGO檢測到的引力波是宇宙中激烈事件釋放的能量——碰撞的黑洞、合併的中子星、爆炸的恆星,甚至可能是宇宙誕生本身。你可以在這裡(https://www.ligo.caltech.edu/page/gravitational-waves)了解更多關於這方面的信息。

那麼人工智慧(AI)和引力波有什麼關係呢?全世界的望遠鏡收集到的龐大數據需要快速分析,以供科學界使用,這就是AI模型被使用的地方。例如,引力波開放科學中心(GWOSC)提供公開存取已公開的LIGO/Virgo數據。該網站包含分析LIGO數據的工具和教程。