تشي-كوان تشان يستخدم Codex لمحاكاة سلوك الثقوب السوداء

استخدم عالم الفيزياء الفلكية تشي-كوان تشان من جامعة أريزونا نموذج OpenAI Codex اللغوي لتطوير محاكاة حاسوبية جديدة للثقوب السوداء. وقد أتاح له هذا النهج المبتكر تسريع كتابة الشيفرة العلمية المعقدة وبناء أدوات قوية لدراسة الظواهر القصوى في الكون.

عندما تعجز الشيفرة التقليدية

تُعد نمذجة الثقوب السوداء من أصعب المهام في الفيزياء الفلكية الحديثة. فالحسابات تتضمن حل منظومات ضخمة من معادلات النسبية العامة لأينشتاين، ومعالجة كميات هائلة من البيانات، وتحسينها للحواسيب الفائقة. ويكتب العلماء عادةً شيفراتهم بلغات Fortran وC++ وPython، جامعين بين معرفة عميقة بالفيزياء وإتقان البرمجة، وهي مجموعة مهارات نادرة وثمينة.

واجه تشان وزملاؤه المشكلة نفسها لسنوات طويلة: فكل خوارزمية جديدة كانت تتطلب أسابيع من تصحيح الأخطاء والتحسين. وكان لا بد أن تكون الشيفرة صحيحة فيزيائيًا وفعّالة إلى أقصى حد عند تشغيلها على الحواسيب الفائقة. وهذا ما فرض إعادة كتابة الأنواع نفسها من الدوال مرارًا وتكرارًا، مع هدر وقت الباحث الثمين.

Codex كمساعد ذكي للفيزيائي

Codex نموذج لغوي عميق دُرّب على كمية ضخمة من الشيفرة المأخوذة من GitHub. وأبرز ما يميزه أنه يفهم سياق المهمة تقنيًا وفيزيائيًا معًا. فحين كان تشان يصف في تعليق ضمن الشيفرة أنه يحتاج إلى حل معادلة تفاضلية محددة لمتري كير (الوصف الرياضي للثقب الأسود الدوّار)، كان Codex يولّد كتل الشيفرة المناسبة، موفرًا ساعات من الكتابة اليدوية وتصحيح الأخطاء.

الإمكانات التي انفتحت أمام تشان:

• النمذجة الأولية السريعة للخوارزميات العددية استنادًا إلى وصف فيزيائي بلغة طبيعية
• توليد شيفرة محسّنة دون الحاجة إلى تذكّر كل تفاصيل الصياغة والدوال المكتبية
• تصحيح أسرع للأخطاء بفضل اقتراحات Codex عند ظهور أخطاء الأنواع والأخطاء المنطقية
• القدرة على التركيز على الفيزياء والعلم بدلًا من التفاصيل التقنية للبرمجة

ما الغاية من هذه المحاكاة

نماذج الثقوب السوداء الحاسوبية ليست مجرد تصورات بصرية جميلة للعلوم المبسّطة، بل هي ضرورية للغاية للبحث الأساسي. فبفضل هذه المحاكاة يستطيع العلماء اختبار تنبؤات النسبية العامة في أشد الظروف تطرفًا، حيث تبلغ الجاذبية من القوة حدًا يحني نسيج الزمان والمكان نفسه.

وتتيح المحاكاة كذلك تطوير أساليب معالجة بيانات الرصد باستخدام Event Horizon Telescope، وهو أداة فريدة التقطت للمرة الأولى في التاريخ صورة لثقب أسود في مركز المجرة M87. كما تتيح نمذجة تصادم الثقوب السوداء وانبعاث الموجات الثقالية التي ترصدها مراصد أرضية مثل LIGO.

«يتيح لنا الذكاء الاصطناعي التركيز على الأسئلة الجوهرية في العلم بدلًا

من قضاء أشهر في تصحيح الشيفرة».

ماذا يعني ذلك للعلم

تغدو أدوات مثل Codex جزءًا لا يتجزأ من العدة العلمية لعالم الفيزياء الفلكية المعاصر. ولا يسرّع الذكاء الاصطناعي كتابة الشيفرة وحدها، بل الدورة البحثية كاملة، من الفرضية الأولى حتى الاختبار على بيانات حقيقية. وقد يقود ذلك إلى تقدم أسرع في الفيزياء الأساسية، واكتشافات جديدة عن بنية الثقوب السوداء، والتحقق من نظريات الجاذبية التي بدا إثباتها تجريبيًا مستحيلًا.