Vedci neverili vlastným očiam: Len jedna galaxia môže odhaliť celý vesmír!
Nová štúdia sa začala len ako domáca úloha na navrhnutie neurónovej siete, no výsledky boli šokujúce.
Dokážeme niekedy zmapovať celý vesmír? Môže to byť oveľa jednoduchšie, než sa zdá, o čom svedčia aj pôsobivé zistenia vedcov, píše portál Quanta Magazine.
V bežnom prípade sa astronómovia pokúšajú vidieť čo najviac, ako im to ich nástroje dovolia a na základe toho vyvodzujú závery o tom, z čoho sa náš vesmír skladá. Môže to byť ale oveľa jednoduchšie a na to, aby sme vytvorili obraz o celom obrovskom vesmíre nám môže stačiť len jedna jediná galaxia.
Vedci vo svojej novej práci zistili, že umelá inteligencia dokáže spracovať dáta jednej galaxie a na základe toho predpovedať zloženie celého simulovaného vesmíru. Vo svojej podstate ide o rovnaký princíp, ako keby ste zo zrnka piesku dokázali zistiť hmotnosť všetkých kontinentov Zeme. Lenže ako je niečo také možné? Umelá inteligencia našla podľa štúdie vzorec, ktorý by v budúcnosti mohol vedcom otvoriť celý vesmír len tým, že sa pozrie na jeho základné stavebné kamene.
„Ide o revolučnú myšlienku. Namiesto merania miliárd galaxií nám stačí len jedna,“ vysvetľuje Francisco Villaescusa-Navarro, teoretický fyzik z inštitútu Flatiron Institute.
Zaujímavé na tom je, že táto predstava nemala reálne fungovať. Nová štúdia sa rozvinula zo školského zadania, ktoré dal Villaescusa-Navarro svojmu študentovi. Jeho úlohou bolo navrhnúť neurónovú sieť, ktorá by na základe vlastností určitej galaxie dokázala odhadnúť niekoľko kozmických vlastností. Úloha bola navrhnutá len na to, aby sa študent oboznámil s fungovaním neurónových sietí.
Počas práce si však všimli, že počítač úplne presne odhadol hustotu hmoty v simulovanom vesmíre.
Neprehliadnite
„Spočiatku bolo tomu naozaj ťažké uveriť. Bol som presvedčený, že môj študent niekde spravil chybu,“ vysvetľuje Villaescusa-Navarro.
Z domácej úlohy sa stal revolučný objav
Výsledky štúdie poslali ďalej a neskôr budú publikované. Momentálne sa nachádzajú na portáli arXiv. Keď si dvojica uvedomila, že nejde o chybu, následne analyzovali dvetisíc digitálnych vesmírov, ktoré vygenerovala neurónová sieť. Vesmíry, ktoré vznikli mali rôzne kompozície. Niektoré obsahovali len 10%, iné až 50% normálnej hmoty, zatiaľ čo zvyšok tvorila temná hmota.
Postupom času sa začala temná a normálna hmota zhlukovať do galaxií. Simulácia počítala aj s komplexnými kozmickými javmi, akými sú supernovy, či prúdy hmoty vystreľujúce z pólov supermasívnych čiernych dier.
Simulácia poznala veľkosť, hmotnosť, kompozíciu a množstvo ďalších charakteristík každej simulovanej galaxie. Na základe týchto charakteristík následne určovala hustotu hmoty v celom simulovanom vesmíre, čo sa jej podarilo. Dôležité je ale to, čo môže úspech simulácie znamenať pre budúcnosť kozmológie.
„Vychádza nám z toho to, že vesmír a galaxie v ňom sú určitým spôsobom jednoduchšie, než sme si mysleli,“ vyjadril sa Pauline Barmby, astronóm z Western University.
Úspech simulácie totiž naznačuje, že ak by sme do detailov preskúmali našu Mliečnu dráhu a možno pár trpasličích galaxií v jej blízkosti, mohli by sme sa dozvedieť o rozložení hmoty v celom vesmíre. Niektorí vedci ale tvrdia, že simulácia nebude v reálnom svete až taká užitočná.
Komentáre