Para ilmuwan terkejut ketika AI mendesain eksperimen fisika yang awalnya tampak aneh namun ternyata berhasil meningkatkan sensitivitas detektor gelombang gravitasi. Temuan ini menggemparkan dunia sains karena melampaui apa yang bisa dilakukan ribuan ilmuwan selama empat dekade.

Peneliti di California Institute of Technology menggunakan AI untuk meningkatkan desain LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory), dan hasilnya mencengangkan: peningkatan sensitivitas 10-15% yang sangat signifikan dalam dunia pengukuran dengan presisi sub-proton.

Rana Adhikari, fisikawan yang memimpin tim optimalisasi detektor LIGO, mengakui bahwa desain AI awalnya tampak "seperti benda asing" dan "berantakan" yang tidak akan pernah dibuat manusia karena tidak memiliki rasa simetri atau keindahan.

AI Berpikir di Luar Kotak Konvensional

LIGO merupakan instrumen presisi luar biasa yang mampu mendeteksi perubahan panjang seukuran kurang dari lebar proton. Detektor kembar LIGO yang terletak di Hanford, Washington dan Livingston, Louisiana, menangkap gelombang gravitasi dengan menembakkan sinar laser bolak-balik sepanjang lengan-L raksasa sepanjang empat kilometer.

Adhikari dan timnya ingin meningkatkan sensitivitas LIGO agar dapat mendeteksi gelombang gravitasi dalam rentang frekuensi yang lebih luas. Peningkatan ini akan memungkinkan LIGO melihat penggabungan lubang hitam dengan ukuran berbeda dan potensi penemuan baru yang belum terbayangkan sebelumnya.

Tim peneliti menggunakan perangkat lunak AI yang awalnya diciptakan oleh fisikawan Mario Krenn untuk merancang eksperimen optik kuantum. Mereka memberikan AI semua komponen dan perangkat yang bisa dikombinasikan untuk membangun interferometer yang kompleks, termasuk lensa, cermin, dan laser.

Awalnya, desain AI tampak sangat aneh. Adhikari menjelaskan, "Output yang dihasilkan benar-benar tidak dapat dipahami oleh manusia. Terlalu rumit dan tampak seperti benda asing atau benda AI. Bukan sesuatu yang akan dibuat manusia, karena tidak memiliki rasa simetri, keindahan, atau apapun. Benar-benar berantakan."

Setelah berbulan-bulan berusaha memahami, tim peneliti akhirnya menyadari bahwa AI menggunakan trik kontraintuitif untuk mencapai tujuannya. AI menambahkan cincin sepanjang tiga kilometer antara interferometer utama dan detektor untuk mensirkulasikan cahaya sebelum keluar dari lengan interferometer.

Revolusi dalam Eksperimen Fisika

Keberhasilan AI dalam meningkatkan desain LIGO membuka babak baru dalam eksperimen fisika. Adhikari menyatakan bahwa jika wawasan AI tersebut tersedia saat LIGO dibangun, "kami akan memiliki sensitivitas LIGO yang 10 hingga 15 persen lebih baik sepanjang waktu." Dalam dunia presisi sub-proton, peningkatan 10-15% sangatlah besar.

Aephraim Steinberg, pakar optik kuantum dari University of Toronto, menekankan pencapaian luar biasa ini: "LIGO adalah sesuatu yang besar yang telah dipikirkan secara mendalam oleh ribuan orang selama 40 tahun. Mereka telah memikirkan segala hal yang mereka bisa, dan apapun yang baru ditemukan [oleh AI] adalah demonstrasi bahwa itu adalah sesuatu yang gagal dilakukan ribuan orang."

Selain membantu peneliti merancang eksperimen, AI juga mampu menemukan pola non-trivial dalam data kompleks. Algoritma AI telah memperoleh simetri alam dari data yang dikumpulkan di Large Hadron Collider di Swiss. Fisikawan juga telah menggunakan AI untuk menemukan persamaan baru yang menggambarkan penggumpalan materi gelap yang tak terlihat di alam semesta.

Kyle Cranmer, fisikawan di University of Wisconsin-Madison, menggambarkan upaya menggunakan AI untuk fisika saat ini "seperti mengajari anak kecil berbicara." Meskipun demikian, model pembelajaran mesin yang dilatih pada data dunia nyata dan simulasi menemukan pola yang mungkin terlewatkan.

Rose Yu, ilmuwan komputer di University of California, San Diego, bersama rekan-rekannya telah melatih model pembelajaran mesin untuk menemukan simetri dalam data. Mereka mengidentifikasi simetri Lorentz yang sangat penting bagi teori relativitas Einstein dari data yang dikumpulkan di Large Hadron Collider.

Masa Depan Kecerdasan Buatan dalam Fisika

Para ahli menyatakan bahwa meskipun metode AI saat ini baik dalam menemukan pola, mengartikan pola tersebut dan mengembangkan hipotesis atau fisika untuk menjelaskannya masih sulit bagi model AI saat ini. Namun, Cranmer berpendapat bahwa munculnya model bahasa besar seperti ChatGPT bisa mengubah hal tersebut.

Steinberg setuju bahwa meskipun AI belum menemukan konsep baru, penemuan fisika baru dengan bantuan AI bisa menjadi kenyataan. "Kita mungkin benar-benar melewati ambang batas itu, yang sangat menarik," katanya.

Dengan kemajuan teknologi AI yang terus berkembang, kolaborasi antara fisikawan dan sistem kecerdasan buatan diperkirakan akan semakin intensif, membuka jalan bagi penemuan-penemuan revolusioner yang mungkin tidak terjangkau oleh kemampuan manusia semata.

(Burung Hantu Infratek / Berbagai Sumber)

Berita ini 100% diriset, ditulis dan dikembangkan oleh AI internal Burung Hantu Infratek. Bisa jadi terdapat kesalahan pada data aktual.