Les scientifiques ont construit une IA pour déterminer de quoi est fait l’Univers


Espérant percer les mystères entourant la matière sombre et l’énergie sombre, selon un rapport.

Une nouvelle étude a réalisé des avancées dans la connaissance de l’origine de l’Univers. Une équipe de chercheurs du Japon a utilisé les superordinateurs de simulation d’astrophysique les plus rapides du monde pour développer un système d’intelligence artificielle capable de prédire la structure de l’Univers lui-même, a rapporté le site Web de l’organisation The Next Web. Le système d’IA, surnommé “Dark Emulator”, analyse des quantités gigantesques de données astrophysiques et utilise ces informations pour construire des simulations de notre Univers.

Ces données sont puisées dans une énorme base de données d’informations glanées dans des télescopes spéciaux et comparées aux données actuelles avec ce que les scientifiques attendent sur la base des théories entourant l’origine de l’Univers. L’utilisation de l’émulateur sur ces données permet aux chercheurs d’étudier les possibilités concernant l’origine des structures cosmiques et la façon dont la distribution de la matière sombre pourrait avoir changé au fil du temps. Par leur étude, les scientifiques espèrent ainsi percer les mystères entourant cette matière et de l’énergie sombre.

Selon le site Web de nouvelles scientifiques et technologiques Phys.org qui a également rapporté l’étude, les progrès des télescopes ont permis aux chercheurs d’étudier l’Univers avec plus de détails, et d’établir un modèle cosmologique standard qui explique simultanément divers faits d’observation. Mais il y a beaucoup de choses que les chercheurs ne comprennent pas encore. L’étude de la structure de l’Univers est une voie prometteuse pour résoudre ces mystères. La découverte de l’arrière-plan cosmique des micro-ondes a donné aux chercheurs un aperçu de ce à quoi ressemblait l’Univers à ses débuts, mieux encore, la compréhension de l’évolution de sa structure pour devenir ce qu’elle est aujourd’hui permettrait de révéler des caractéristiques précieuses sur la matière sombre et l’énergie sombre.

Le « Dark Emulator » a été mis au point par une équipe de chercheurs, dont le professeur associé du projet de l’Institut Yukawa de physique théorique de l’Université de Kyoto, Takahiro Nishimichi, et le chercheur principal de l’Institut Kavli pour la physique et les mathématiques de l’Univers, Masahiro Takada, en utilisant les superordinateurs ATERUI et ATERUI II, a rapporté Phys.org. La simulation tente essentiellement de démontrer à quoi pourrait ressembler l’Univers, y compris ses bords, en se basant sur la théorie du big bang et sur l’expansion rapide qui continue à avoir lieu par la suite. Selon Phys.Org, l’auteur principal du document de recherche de l’équipe, Takahiro Nishimichi, a déclaré :

« Nous avons construit une base de données extraordinairement importante à l’aide d’un superordinateur, ce qui nous a pris trois ans, mais nous pouvons maintenant la recréer sur un ordinateur portable en quelques secondes. J’ai l’impression que la science des données offre un grand potentiel. En utilisant ce résultat, j’espère que nous pourrons travailler à la découverte du plus grand mystère de la physique moderne, qui est de découvrir ce qu’est l’énergie sombre. Je pense aussi que cette méthode que nous avons développée sera utile dans d’autres domaines tels que les sciences naturelles ou les sciences sociales ».

Etant donné qu’il est actuellement impossible de prouver l’existence de la matière sombre par la rigueur scientifique, l’observation et la mesure, les astrophysiciens ont donc du mal à élaborer une théorie unifiée de l’univers qui englobe toutes les différentes idées en jeu, a rapporté The Next Web. L’espoir avec la nouvelle étude est donc qu’en comprenant la cosmologie générale de l’Univers entier, ils le pourront à partir de meilleures théories sur le fonctionnement de la matière sombre, d’après les chercheurs.

L’équipe de chercheurs espère répondre aux questions suivantes avec leurs recherches : comment concilier le Big Bang, le principe d’incertitude d’Heisenberg, la relativité d’Einstein et les lois de la thermodynamique de Newton avec la mécanique quantique moderne et les théories de l’énergie noire ?

Ils comptent y parvenir grâce aux informations qu’ils pourront glaner dans Dark Emulator. L’outil utilise l’apprentissage machine, et en modifiant plusieurs caractéristiques importantes de l’univers, les superordinateurs ont créé des centaines d’univers virtuels. Selon The Next Web, le système d’intelligence artificielle ne se contente pas d’analyser les données pour trouver des solutions, il apprend de chaque simulation qu’il crée et utilise les résultats pour alimenter la prochaine itération.

Il le fait en analysant les vrilles invisibles entre les galaxies et en réalisant des prouesses mathématiques (littéralement) astronomiques pour créer des simulations plus précises. Selon l’article que l’équipe a publié dans Astrophysical Journal, le système d’IA le fait de façon incroyablement précise et en quelques secondes, d’après The Next Web :

« L’émulateur prédit la corrélation croisée de halo de matière sombre pertinente pour la lentille faible des galaxies, avec une précision supérieure à 2 % et l’autocorrélation du halo pertinente pour la corrélation des amas de galaxies, avec une précision supérieure à 4 % ».

À terme, selon les chercheurs, cette technologie pourrait aider à étoffer notre compréhension de l’Univers et permettre aux scientifiques de déterminer exactement ce qu’est la matière sombre et comment fonctionne l’énergie sombre, a rapporté The Next Web. Une compréhension claire de cette énergie, à l’avenir, pourrait donner naissance à une myriade de technologies de science-fiction lointaines, telles que le voyage dans le temps, la téléportation, etc.

Mais à l’étape actuelle, les résultats obtenus impliquent qu’il faut combler certains des vides importants que nous avons dans notre compréhension de ce à quoi ressemble réellement l’Univers. Les chercheurs espèrent appliquer leur outil en utilisant les données des prochains sondages dans les années 2020, permettant ainsi des études plus approfondies de l’origine sur l’Univers.

Lire aussi : L’effet mystère qui accélère l’expansion de l’Univers – ce n’est pas l’énergie noire, selon une étude

Sources : Developpez par Stan AdkensRapport de recherche, The Next Web

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