ИИ берется за «почти безграничные» возможности теории струн

Теория струн уже несколько десятилетий захватывает умы физиков своей элегантной простотой. При ближайшем рассмотрении пространства вместо множества частиц или колеблющихся квантовых полей, согласно теории, можно увидеть одномерные энергетические струны, вибрирующие, сливающиеся и разделяющиеся. К концу 1980-х годов ученые обнаружили, что эти "струны" могут взаимодействовать лишь ограниченным набором способов, что открывает возможность проследить путь от танцующих струн к элементарным частицам нашего мира. Наиболее глубокие колебания струн могли бы порождать гравитоны — гипотетические частицы, формирующие гравитационное поле пространства-времени, в то время как другие вибрации могут давать начало электронам, кваркам и нейтрино.

Однако, чем больше физики изучали теорию струн, тем сложнее она казалась. Попытки "отдалить камеру" от мира струн к нашему богатому миру частиц и сил приводили к взрывному росту возможностей. Для математической согласованности струнам необходимо колебаться в 10-мерном пространстве-времени, тогда как наш мир имеет четыре измерения. Это привело учёных к выводу, что шесть недостающих измерений крайне малы и свернуты в микроскопические формы, напоминающие мочалки, с триллионами вариаций этих 6D форм.

Новое поколение исследователей внедрило в изучение теории струн новый инструмент: нейронные сети, программы, движущие прогресс в искусственном интеллекте. Недавно две группы физиков и компьютерных учёных использовали нейронные сети для точного расчёта макроскопических миров, которые могли бы возникнуть из микроскопических миров струн. Это значительный шаг вперёд в усилиях, которые затихли десятилетия назад: попытках определить, может ли теория струн на самом деле описать наш мир.

Основная задача теории струн заключается в поиске конкретного многообразия, которое описало бы микроструктуру пространства-времени в нашей вселенной. Эти исследования привели к созданию программ, способных быстро и точно оценить массы фундаментальных частиц, определить геометрию многообразий и установить, какие квантовые поля они поддерживают.

Тем не менее, физики осознают, что вероятность полного соответствия теории струн реальному миру крайне мала, и открытым остается вопрос о том, может ли она сделать уникальные проверяемые предсказания. Несмотря на это, последние достижения в области машинного обучения и вычислительной мощности позволяют по-новому взглянуть на связь между шестимерными микромирами струн и четырехмерным макромиром частиц, открывая новые перспективы для понимания этой фундаментальной теории.