Chi-kwan Chan يطبق Codex لمحاكاة سلوك الثقوب السوداء

استخدم عالم الفيزياء الفلكية Chi-kwan Chan من جامعة أريزونا نموذج اللغة Codex من OpenAI لتطوير محاكاة حاسوبية جديدة للثقوب السوداء. سمح هذا النهج المبتكر له بتسريع كتابة أكواد علمية معقدة وإنشاء أدوات قوية لدراسة الظواهر القصوى في الكون.

عندما تفشل الأكواد الكلاسيكية

محاكاة الثقوب السوداء واحدة من أعقد المهام في الفيزياء الفلكية الحديثة. تتضمن الحسابات حل أنظمة ضخمة من معادلات النسبية العامة لأينشتاين، معالجة كميات ضخمة من البيانات وتحسينها لأجهزة الحاسوب الفائق. يكتب العلماء عادة الأكواد بلغات Fortran أو C++ أو Python، جامعين بين المعرفة العميقة للفيزياء والمهارة البرمجية - مجموعة مهارات نادرة وقيّمة.

واجه Chan وزملاؤه على مدى سنوات المشكلة ذاتها: كل خوارزمية جديدة تتطلب أسابيع من تصحيح الأخطاء والتحسين. كان الكود يجب أن يكون دقيقاً فيزيائياً وفعالاً قدر الإمكان عند تنفيذه على أجهزة الحاسوب الفائق. هذا تطلب إعادة كتابة نفس أنواع الدوال مراراً وتكراراً، مما يهدر وقتاً ثميناً للباحث.

Codex كمساعد فكري للفيزيائي

Codex نموذج لغة عميق تم تدريبه على كمية ضخمة من الأكواد من GitHub. الميزة الرئيسية أنه يفهم سياق المهمة ليس من الناحية التقنية فقط بل فيزيائياً أيضاً. عندما وصف Chan في تعليقات الكود الحاجة لحل معادلة تفاضلية محددة لمقياس كير (الوصف الرياضي لثقب أسود دوّار)، قام Codex بتوليد الكتل البرمجية المناسبة، موفراً ساعات من الكتابة اليدوية والتصحيح.

الإمكانيات التي انفتحت أمام Chan:

• النماذج السريعة للخوارزميات العددية بناءً على الوصف الفيزيائي باللغة الطبيعية
• توليد أكواد محسّنة دون الحاجة لتذكر كل تفاصيل الصيغة البرمجية ودوال المكتبات
• تصحيح أخطاء معجل بفضل اقتراحات Codex عند ظهور أخطاء الأنواع والمنطق
• القدرة على التركيز على الفيزياء والعلم بدلاً من التفاصيل التقنية للبرمجة

لماذا نحتاج لمثل هذه المحاكاة

نماذج الثقوب السوداء الحاسوبية ليست مجرد تصورات بصرية جميلة للعلم الشعبي. إنها حرجة للبحث الأساسي. من خلال هذه المحاكاة يمكن للعلماء اختبار تنبؤات نظرية النسبية العامة في أقسى الظروف، حيث الجاذبية قوية جداً لدرجة أنها تشوه نسيج الزمن والمكان ذاته.

تطوير طرق معالجة البيانات للمراقبات باستخدام تلسكوب الأفق الحدث - الأداة الفريدة التي صورت لأول مرة في التاريخ ثقب أسود في مركز مجرة M87.

محاكاة اصطدامات الثقوب السوداء وإطلاق الموجات الثقالية، التي تكتشفها المراصد الأرضية مثل LIGO.

«يسمح الذكاء الاصطناعي لنا بالتركيز على الأسئلة الأساسية للعلم، بدلاً

من قضاء أشهر في تصحيح الأكواد».

ماذا يعني هذا للعلم

أدوات مثل Codex أصبحت جزءاً لا يتجزأ من الأدوات العلمية لعالم الفيزياء الفلكية الحديث. يسرّع الذكاء الاصطناعي ليس فقط كتابة الأكواد بل الدورة العلمية كاملة - من الفرضية الأولية إلى الاختبار على البيانات الحقيقية. قد يؤدي هذا إلى تقدم أسرع في الفيزياء الأساسية، اكتشافات جديدة عن بنية الثقوب السوداء واختبار نظريات الجاذبية التي كانت تبدو مستحيلة إثباتها تجريبياً.