Evren gerçekten kararlı mı? Bu soru, kulağa felsefi gelse de parçacık fiziğinin somut verilerle yanıtlamaya çalıştığı temel problemlerden biri. Cevap, Higgs bozonunun kendisiyle nasıl etkileşime girdiğini belirleyen 'Higgs öz-etkileşimi' parametresinde gizli. Bu parametreyi ölçmek içinse son derece nadir bir olayı gözlemlemek gerekiyor: çift Higgs üretimi.
Çift Higgs olayları, LHC'deki proton-proton çarpışmalarında yaklaşık her bir trilyonda bir gerçekleşiyor. Bu denli düşük bir oran, söz konusu sinyalleri kalabalık veri yığınları içinde bulmayı inanılmaz derecede güçleştiriyor. Michigan Üniversitesi'nden araştırmacılar, tam da bu noktada devreye yapay zekâyı soktu.
Geliştirilen makine öğrenmesi tabanlı yöntemler, geleneksel analiz tekniklerine kıyasla çok daha yüksek hassasiyetle bu nadir sinyalleri arka plan gürültüsünden ayırt edebiliyor. Yapay zekâ modelleri, çarpışma verilerindeki karmaşık kalıpları tanıyarak çift Higgs olaylarına özgü imzaları daha etkin biçimde tespit ediyor.
Bu çalışma, yalnızca mevcut LHC verileri için değil, hızlandırıcının yaklaşık dört yıl içinde tamamlanması planlanan 'Yüksek Işıklılıklı LHC' (HL-LHC) yükseltmesi sonrasındaki dönem için de büyük önem taşıyor. Yükseltme tamamlandığında çarpışma sayısı dramatik biçimde artacak; bu da hem daha fazla çift Higgs olayı anlamına gelecek hem de analiz edilecek veri miktarını katbekat büyütecek. Yapay zekâ araçlarının şimdiden geliştirilmesi, bu verilerden en yüksek bilimsel verimin elde edilmesini sağlayacak.
Higgs öz-etkileşiminin hassas ölçümü, Standart Model'in öngörüleriyle örtüşüp örtüşmediğini sınamak açısından kritik. Eğer ölçüm değerleri modelden sapıyorsa bu, evrenimizin Higgs potansiyelinin beklenenden farklı bir yapıda olduğuna ve dolayısıyla evrenin uzun vadeli kararlılığına ilişkin mevcut anlayışımızın yeniden gözden geçirilmesi gerekebileceğine işaret edebilir.
Yapay zekânın parçacık fiziğiyle bu denli derin bir entegrasyonu, modern bilimin iki ayrı ucunun —hesaplamalı zekâ ile temel fizik araştırması— birbirini nasıl güçlendirebildiğinin çarpıcı bir örneği olarak öne çıkıyor.