علماء في جامعة أكسفورد يشرحون غموض المادة الداكنة

علماء في جامعة أكسفورد يشرحون غموض المادة الداكنة
TT

علماء في جامعة أكسفورد يشرحون غموض المادة الداكنة

علماء في جامعة أكسفورد يشرحون غموض المادة الداكنة

هناك اعتقاد بأن 95 في المائة من الكون مفقود، لكن دراسة جديدة تشير إلى وجود سائل من شأنه تفسير ذلك الغموض.
على ما يبدو أن فريقاً من العلماء في جامعة أكسفورد، قد تمكن من تفسير غموض أحد أكبر الألغاز في الفيزياء الحديثة، وهو مسألة المادة الداكنة والطاقة الداكنة في الكون. ولطالما اشتبه العلماء منذ فترات طويلة بوجود المزيد من المواد في الكون بأكثر مما يمكننا ملاحظته، وأن هناك 95 في المائة من تركيب الكون غير مرئي وغير معروف، ويُطلق عليه مسمى الطاقة الداكنة والمادة الداكنة.
ولا يتعامل النموذج الرياضي القائم مع المواد الداكنة الغامضة في الكون، والمعروفة باسم «LambdaCDM»، لكن من المعروف تواجدها بسبب آثارها الجاذبية التي تخلفها. حسب ما جاء في موقع «سكاي نيوز».
واقترح العلماء الآن نموذجاً جديداً يوحّد المادة والطاقة الداكنتين في ظاهرة واحدة، وهي السائل الذي يملك «الكتلة السالبة».
من جانبه، قال الدكتور جيمس فارنس، الذي يقود فريق الأبحاث الإلكترونية في جامعة أكسفورد: «إننا نعتقد بأنه يمكن الآن توحيد الطاقة الداكنة والمادة الداكنة في سائل واحد، يملك نوعاً من الجاذبية السالبة»، وتابع: «إن كان الأمر حقيقياً، فقد يشير إلى أن 95 في المائة المفقودة من مادة الكون قد يكون لها حل جمالي: لقد نسينا أن نضيف علامة الناقص البسيطة».
وكانت فكرة المادة السالبة مستبعدة من قبل؛ لأنه كان يُعتقد بأنها سوف تكون أقل كثافة مع تمدد الكون واتساعه، وهو الأمر الذي لا تؤيده الملاحظات التي تتعلق بالمادة الكونية الداكنة.
ومع ذلك، فقد استخدم فريق الأبحاث في جامعة أكسفورد «موتر الخلق» الجديد على النموذج؛ مما سمح بتكوين الكتل السالبة بصورة مستمرة.
وأوضح الموتر، أنه عندما يزيد تواجد الكتل السالبة أكثر فأكثر، فإن المادة الجديدة – سائل الكتلة السالبة – لا يخضع للتخفيف بسبب تمدد الكون واتساعه.
وأمنت النظرية أول توقع صحيح لسلوك هالونات المادة الداكنة، أي المادة التي تربط المجرات الكونية بعضها ببعض.
وتدور المجرات بسرعة كبيرة لدرجة أن قوانين الفيزياء الأساسية تشير إلى أنه ينبغي أن تمزق المجرات بعضها بعضاً إثر حركة الدوران فائقة السرعة، وأن هالونات المادة الداكنة هي ما يُعتقد بأنها تحول دون ذلك.
وعرض فريق الأبحاث في جامعة أكسفورد محاكاة حاسوبية لخصائص الكتلة السالبة التي تنبأت بتكوين هالونات المواد الداكنة المطابقة تماماً لتلك التي توحي بها مشاهدات التلسكوب الراديوي المعروف.



الذكاء الصناعي يقرأ الأفكار وينصّها

فك تشفير إعادة بناء الكلام باستخدام بيانات مسح الرنين المغناطيسي (جامعة تكساس)
فك تشفير إعادة بناء الكلام باستخدام بيانات مسح الرنين المغناطيسي (جامعة تكساس)
TT

الذكاء الصناعي يقرأ الأفكار وينصّها

فك تشفير إعادة بناء الكلام باستخدام بيانات مسح الرنين المغناطيسي (جامعة تكساس)
فك تشفير إعادة بناء الكلام باستخدام بيانات مسح الرنين المغناطيسي (جامعة تكساس)

طُوّر جهاز فك ترميز يعتمد على الذكاء الصناعي، قادر على ترجمة نشاط الدماغ إلى نص متدفق باستمرار، في اختراق يتيح قراءة أفكار المرء بطريقة غير جراحية، وذلك للمرة الأولى على الإطلاق، حسب صحيفة «الغارديان» البريطانية.
وبمقدور جهاز فك الترميز إعادة بناء الكلام بمستوى هائل من الدقة، أثناء استماع الأشخاص لقصة ما - أو حتى تخيلها في صمت - وذلك بالاعتماد فقط على مسح البيانات بالتصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي فقط.
وجدير بالذكر أن أنظمة فك ترميز اللغة السابقة استلزمت عمليات زراعة جراحية. ويثير هذا التطور الأخير إمكانية ابتكار سبل جديدة لاستعادة القدرة على الكلام لدى المرضى الذين يجابهون صعوبة بالغة في التواصل، جراء تعرضهم لسكتة دماغية أو مرض العصبون الحركي.
في هذا الصدد، قال الدكتور ألكسندر هوث، عالم الأعصاب الذي تولى قيادة العمل داخل جامعة تكساس في أوستن: «شعرنا بالصدمة نوعاً ما؛ لأنه أبلى بلاءً حسناً. عكفت على العمل على هذا الأمر طيلة 15 عاماً... لذلك كان الأمر صادماً ومثيراً عندما نجح أخيراً».
ويذكر أنه من المثير في هذا الإنجاز أنه يتغلب على قيود أساسية مرتبطة بالتصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي، وترتبط بحقيقة أنه بينما يمكن لهذه التكنولوجيا تعيين نشاط الدماغ إلى موقع معين بدقة عالية على نحو مذهل، يبقى هناك تأخير زمني كجزء أصيل من العملية، ما يجعل تتبع النشاط في الوقت الفعلي في حكم المستحيل.
ويقع هذا التأخير لأن فحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي تقيس استجابة تدفق الدم لنشاط الدماغ، والتي تبلغ ذروتها وتعود إلى خط الأساس خلال قرابة 10 ثوانٍ، الأمر الذي يعني أنه حتى أقوى جهاز فحص لا يمكنه تقديم أداء أفضل من ذلك.
وتسبب هذا القيد الصعب في إعاقة القدرة على تفسير نشاط الدماغ استجابة للكلام الطبيعي؛ لأنه يقدم «مزيجاً من المعلومات» منتشراً عبر بضع ثوانٍ.
ورغم ذلك، نجحت نماذج اللغة الكبيرة - المقصود هنا نمط الذكاء الصناعي الذي يوجه «تشات جي بي تي» - في طرح سبل جديدة. وتتمتع هذه النماذج بالقدرة على تمثيل المعنى الدلالي للكلمات بالأرقام، الأمر الذي يسمح للعلماء بالنظر في أي من أنماط النشاط العصبي تتوافق مع سلاسل كلمات تحمل معنى معيناً، بدلاً من محاولة قراءة النشاط كلمة بكلمة.
وجاءت عملية التعلم مكثفة؛ إذ طُلب من ثلاثة متطوعين الاستلقاء داخل جهاز ماسح ضوئي لمدة 16 ساعة لكل منهم، والاستماع إلى مدونات صوتية. وجرى تدريب وحدة فك الترميز على مطابقة نشاط الدماغ للمعنى باستخدام نموذج لغة كبير أطلق عليه «جي بي تي - 1»، الذي يعتبر سلف «تشات جي بي تي».