Científicos usaron una IA para desarrollar un extraño experimento astrofísico que podría funcionar

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Científicos usaron una IA para desarrollar un extraño experimento astrofísico que podría funcionar

Simulación de una colisión entre estrellas de neutrones./ A. Simonnet / National Science Foundation / LIGO / Sonoma State University

El Observatorio de Ondas Gravitacionales por Interferometría Láser, conocido como LIGO, es una de las máquinas más precisas jamás construidas.

Sus dos detectores, en Washington y Luisiana, usan láseres que rebotan dentro de túneles de cuatro kilómetros.

Cuando pasa una onda gravitacional, uno de los brazos cambia de longitud en una fracción menor al ancho de un protón.

Detectar esas variaciones es como medir la distancia a Alfa Centauri con la precisión de un cabello humano

Interferómetros 

LIGO empezó a construirse en 1994 y tardó más de 20 años en entrar en acción. En 2015 logró su primera detección: la colisión de dos agujeros negros lejanos que hicieron vibrar el espacio-tiempo.

Rana Adhikari, físico del Caltech, lideró parte del diseño en los 2000. Después de la primera detección, él y su equipo quisieron mejorar la sensibilidad para captar ondas de distintas frecuencias.

El objetivo era encontrar fenómenos inesperados en el universo, no solo fusiones de agujeros negros. Para eso recurrieron a la inteligencia artificial.

Usaron un software creado por el físico Mario Krenn, pensado originalmente para experimentos de óptica cuántica.

Al inicio, la IA generaba diseños extraños, sin simetría ni sentido estético. Parecían planos alienígenas imposibles de interpretar. Tras meses de análisis, el equipo entendió que la máquina había descubierto un truco ingenioso.

La IA añadió un anillo de tres kilómetros entre el interferómetro y el detector, reduciendo ruido cuántico. Ese enfoque ya había sido teorizado por físicos rusos décadas atrás, pero nunca probado.

El resultado: un diseño con hasta 15% más sensibilidad. En un experimento donde se mide a escala subatómica, esa mejora es gigantesca.

Aephraim Steinberg, experto en óptica cuántica, señaló que miles de científicos pensaron en todo durante 40 años, y aun así la IA encontró algo nuevo. 

Más estudios 

Aunque aún no ha hecho descubrimientos revolucionarios, la IA se está volviendo una herramienta clave en física. Ya se usa para encontrar patrones en datos complejos, como los del Gran Colisionador de Hadrones en Suiza.

En ese caso, identificó simetrías que Einstein ya había descrito en su teoría de la relatividad. También ayudó a desarrollar una nueva fórmula para describir cómo se agrupa la materia oscura en el universo.

Los físicos destacan que la máquina puede hallar patrones, pero todavía no “explica” el porqué.

Por ejemplo, Kyle Cranmer logró con IA una ecuación que describe mejor los cúmulos de materia oscura. El modelo funcionaba muy bien, aunque sin la historia detrás.

Rose Yu, de la Universidad de California, entrenó algoritmos que descubrieron simetrías de Lorentz sin conocer física alguna.

Esas simetrías son esenciales porque mantienen las leyes de la naturaleza invariantes bajo distintos puntos de vista. La conclusión es clara: la IA aún no inventa teorías nuevas, pero está ayudando a los físicos a ver más allá.

Adhikari cree que pronto podría abrir puertas a fenómenos que nadie imagina. Por su parte, Steinberg añade que quizá estemos al borde de una nueva era en la física