KI-gestützte Physikexperimente: Wenn Maschinen das Unvorstellbare schaffen

LONDON (IT BOLTWISE) – Die Welt der Physik steht vor einem bemerkenswerten Wandel, da Künstliche Intelligenz (KI) zunehmend in der Lage ist, Experimente zu entwerfen, die menschliche Vorstellungskraft übersteigen.

In der modernen Physik hat die Künstliche Intelligenz (KI) begonnen, eine entscheidende Rolle zu spielen, indem sie Experimente entwirft, die selbst erfahrene Wissenschaftler überraschen. Ein bemerkenswertes Beispiel ist das Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO), das Gravitationswellen mit einer Präzision misst, die weniger als die Breite eines Protons beträgt. Diese Präzision ist vergleichbar mit der Fähigkeit, die Entfernung zum Stern Alpha Centauri auf die Breite eines menschlichen Haares genau zu bestimmen.

Die Konstruktion von LIGO begann 1994 und dauerte über 20 Jahre. Erst 2015 konnte das Observatorium seine erste Gravitationswelle nachweisen, die durch die Kollision zweier Schwarzer Löcher verursacht wurde. Nach diesem Erfolg suchte das Team um den Physiker Rana Adhikari nach Möglichkeiten, die Empfindlichkeit von LIGO weiter zu verbessern, um ein breiteres Frequenzspektrum von Gravitationswellen zu erfassen.

Adhikari wandte sich an die KI, um neue Designs für das Interferometer zu entwickeln. Die von der KI vorgeschlagenen Designs waren zunächst unverständlich und wirkten chaotisch. Doch nach eingehender Analyse erkannte das Team, dass die KI eine theoretische Methode zur Reduzierung von Quantenrauschen nutzte, die von russischen Physikern vor Jahrzehnten vorgeschlagen, aber nie experimentell umgesetzt worden war.

Hätte man diese Erkenntnisse bereits beim Bau von LIGO gehabt, wäre die Empfindlichkeit des Observatoriums um 10 bis 15% höher gewesen, was in der Welt der subatomaren Präzision enorm ist. Diese Fortschritte zeigen, dass KI in der Lage ist, Lösungen zu finden, die selbst erfahrenen Physikern entgangen sind.

Ein weiteres Beispiel für den Einsatz von KI in der Physik ist die Entdeckung von Symmetrien in den Daten des Large Hadron Colliders. Diese Symmetrien, die bereits in Einsteins Relativitätstheorien eine Rolle spielen, wurden von KI-Algorithmen erneut bestätigt und zeigen das Potenzial der KI, komplexe Datenmuster zu erkennen.

Obwohl die KI bisher keine neuen physikalischen Entdeckungen gemacht hat, ist sie ein mächtiges Werkzeug, das Forschern hilft, Experimente zu entwerfen und komplexe Daten zu analysieren. Die Zukunft der Physik könnte durch KI-gestützte Entdeckungen maßgeblich geprägt werden, da diese Technologie weiterhin an Bedeutung gewinnt.

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