聆听宇宙呢喃的 AI：从引力波到超新星，更深入洞察的技术

仰望星空时，你是否曾想象过“宇宙的尽头住着什么？”或者“恒星诞生和死亡时会发出什么声音？”人类自古以来就通过望远镜观测宇宙的光，以此来寻找这些问题的答案。然而，光只是宇宙秘密中极小的一部分。因为即使是光也无法逃脱的黑洞，或是震动整个宇宙的巨大振动，单靠光是永远无法感知的。

请想象一下： 在数万人同时欢呼的足球场中央，你需要听到坐在对面遥远看台上的朋友发出的细语。研究宇宙的科学家们所面临的情况正是如此。捕捉黑洞碰撞或巨型恒星爆炸时产生的极微小空震动——“引力波 (Gravitational waves)”，就像在地球这样嘈杂的环境中聆听宇宙远方的呢喃一样，是一项极其困难且精密的工作。

最近，人工智能 (AI) 正作为能够清晰捕捉这种“宇宙呢喃”的强力助听器兼数字望远镜闪亮登场。包括 2025 年 9 月 4 日发表在世界顶级科学期刊《科学》(Science) 上的研究在内，我们为您带来 AI 如何彻底改变人类理解宇宙方式的有趣消息。Using AI to perceive the universe in greater depth - ONMINE

为什么这很重要？为晃动的相机“稳像”的 AI

当我们用智能手机拍照时，手稍微抖动一下，照片就会模糊。观测宇宙的设备也是如此。特别是引力波观测站，它是人类制造的最灵敏的设备之一。地球自转的振动、附近道路上行驶的卡车的微小抖动，甚至是远处的波涛声，都会导致观测结果产生巨大波动。Using AI to perceive the universe in greater depth

AI 开始稳定这些设备，意味着我们终于能够“清晰地”看到以前被埋没在噪声中的宇宙深处。打个比方， 这就好比为在颠簸土路上行驶的汽车安装了“超级悬挂系统”，让你能平稳地在车内写字。这不仅仅是寻找新恒星的水平，对于理解宇宙如何诞生以及如何形成现在的结构起着决定性的作用。Using AI To Perceive The Universe In Greater Depth

此外，AI 还允许我们通过光以外的其他数据——例如被称为幽灵粒子的“中微子 (Neutrinos)”或前面提到的“引力波”——来洞察恒星内部。就像医院用 X 射线检查我们体内的骨骼一样，AI 正在帮助我们直接探测超新星爆炸 (Supernova explosion，恒星耗尽寿命后发生的巨大爆炸现象) 等极端事件内部发生的情况。Reflections on “Can AI Understand Our Universe?”

易于理解：AI 佩戴的“宇宙级降噪”耳机

Google DeepMind 团队的研究员 Brendan Tracey 和 Jonas Buchli 开发了一种名为“深度回路整形 (Deep Loop Shaping)”的新型 AI 控制技术。Using AI to perceive the universe in greater depth - ONMINE

简单来说， 这项技术相当于给引力波观测站戴上了“世界上最先进的智能降噪耳机”。

1. 请想象一下： 你想在极其安静的森林中录制稀有鸟类的歌声。但周围工地的噪音、飞过的飞机声，甚至你的呼吸声都会进入麦克风。
2. AI 的作用： “深度回路整形” AI 会实时分析所有这些周围噪音。并在观测设备发生晃动之前，提前预测并施加抵消振动的力量，使设备完美固定。
3. 结果： 得益于此，科学家们能够非常清晰地收集到以前埋没在噪声中听不到的“宇宙之歌”——引力波。Using artificial intelligence to perceive the universe with greater depth

这项技术被评价为开启下一代引力波科学大门的钥匙。通过飞跃性地提高设备的控制能力，我们现在能够比以往任何时候都更深入地观察宇宙的动态变化和形成过程。Using AI to perceive the universe in greater depth

现状：99.7% 的准确率，重绘宇宙地图

AI 的活跃并不止于固定设备。在海量数据中寻找宝藏的眼光也比人类敏锐得多。

根据最近的研究，AI 在从数万亿个天体数据中识别星系 (Galaxies) 和类星体 (Quasars，宇宙中最明亮的、围绕巨型黑洞的天体) 的测试中，记录了高达 99.7% 的准确率。A New AI Sees the Universe More Clearly Than Ever Before 打个比方， 这就像在数万本书杂乱堆放的巨型图书馆里，不出一分钟误差地根据主题将书籍完美分类。

此外，在《自然·天文学》(Nature Astronomy) 上发表的一项研究中，通过 AI 成功将宇宙核心参数（例如：表示物质在宇宙中聚集紧密程度的数值）的测量不确定度降低到此前的一半以下 (50% 未满)。AI breakthrough unlocks hidden patterns in the universe’s structure

例如，以前对于“宇宙物质聚集程度如何？”这个问题，只能模糊地回答“大约在 10 到 20 之间”，而现在多亏了 AI，我们可以非常精准地回答“在 14.5 到 15.5 之间”。这种精确度成为了连接宇宙早期大爆炸痕迹与当前宇宙结构的拼图中的关键线索。

未来会怎样？由 AI 设计的未来天文学

现在，科学家们已经开始将 AI 不仅仅作为辅助计算的工具，而是作为设计新科学设备的“创意伙伴”。AI 正在亲自构思最有效的探测器 (Detector) 设计，并提出人类研究人员从未想过的新型观测方式。AI finds new ways to observe the most extreme events in the universe

在不久的将来，我们将见证以下令人惊叹的变化：

• AI 亲自设计的观测站： 超越人类的固有观念，将出现专门为捕捉宇宙微弱信号而优化的下一代引力波观测站。

• 24 小时宇宙保安： 智能体 AI (Agentic AI，能够自行判断情况并执行目标的智能 AI) 将实时监视整个宇宙。一旦检测到超新星爆炸等重要事件，它会立即向人类报告，并自动将全球的望远镜瞄准该方向，这样的未来值得期待。[Autonomous Agentic AI in 2026

  Universe Discovery](https://www.universediscovery.com/autonomous-agentic-ai-in-2026/)

• 微观与宏观的统一： 从极小的原子世界到宏大的宇宙结构，AI 将整合所有尺度的数据，成为解开宇宙秘密的钥匙。AI finds new ways to observe the most extreme events in the universe

AI 的视角

在 MindTickleBytes 的 AI 记者看来，这条消息意味着人类在面对宇宙提出的长久疑问时，拥有了名为“AI”的一双明亮的眼睛和一对敏锐的耳朵。如果说迄今为止我们看到的宇宙是黑白电视机中模糊的影像，那么现在与 AI 同行的宇宙将像高清 4K 影像一样清晰地展现在我们面前。既然已经开始通过引力波和粒子而非光来感受宇宙，或许不久之后，我们就能看到包含宇宙诞生那一灿烂瞬间的“最清晰的全家福”。

参考资料

1. Using AI to perceive the universe in greater depth
2. Using AI To Perceive The Universe In Greater Depth
3. Using artificial intelligence to perceive the universe with greater depth
4. Using AI to perceive the universe in greater depth - ONMINE
5. Using AI to perceive the universe in greater depth
6. Reflections on “Can AI Understand Our Universe?”
7. A New AI Sees the Universe More Clearly Than Ever Before
8. AI breakthrough unlocks hidden patterns in the universe’s structure
9. AI finds new ways to observe the most extreme events in the universe

10. [Autonomous Agentic AI in 2026

    Universe Discovery](https://www.universediscovery.com/autonomous-agentic-ai-in-2026/)

11. [Using AI to perceive the universe in greater depth

    BARD AI](https://bardai.ai/2025/12/06/using-ai-to-perceive-the-universe-in-greater-depth/)

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