AI 正在分析人類肉眼無法看見的重力波與微中子數據，揭開宇宙深處的黑暗秘密。
AI 破解宇宙的「密碼」？看見隱形宇宙的新眼睛
您是否曾仰望漆黑的夜空，想像著在遙遠閃爍的星辰之外存在著什麼？我們用眼睛看到的燦爛星光，其實只是廣袤宇宙中極小的一部分，即所謂的「可見物質」。長期以來，人類一直依賴視覺證據來試圖理解宇宙，但宇宙真正的秘密，往往隱藏在連光都無法逃脫的深邃深淵，或是無形漂浮的微小粒子之中。
現在，人類開始戴上名為「人工智慧（AI）」的「超能力眼鏡」來觀察宇宙。最近由 Google DeepMind 等世界頂尖研究團隊發表的成果顯示，AI 正如何打破天文學的物理限制，讓原本看不見的領域清晰地展現出來。Using AI to perceive the universe in greater depth — Google DeepMind
為什麼這很重要？
| 弄清楚宇宙是由什麼組成的，不僅僅是為了滿足科學家的好奇心。這是人類在回答基本問題的過程：我們從何而來，以及我們所居住的宇宙未來將面臨什麼樣的命運。[What is the universe made of? AI could help us find out. | Office of the Dean for Research](https://research.princeton.edu/news/what-universe-made-ai-could-help-us-find-out) |
| 然而，宇宙的宏大與複雜超乎人類想像。請試著想像一下： 僅在我們每天看到的夜空之外的可觀測宇宙中，就散布著多達 500 億個星系。其中可能存在生命居住的行星系統更是多達 7 兆 5 千億個。[Understanding the Universe with AI | Gresham College](https://www.gresham.ac.uk/watch-now/ai-universe) 若要靠人類的眼睛和觀察力去逐一檢查這些龐大的數據並找出有意義的模式，簡直比在大海撈針還要困難。 |
此外，要捕捉像重力波（Gravitational waves，巨大天體碰撞產生的時空漣漪）這樣極其微弱的訊號，需要能捕捉到比原子直徑還小的振動的靈敏設備；但在地球上，即使是遠處經過的一輛卡車產生的振動，也會成為干擾設備的巨大噪音。AI 正是在這個關鍵時刻以「救星」身分出現，穩定設備、從數據中篩選如寶石般的資訊，甚至提出人類未曾想到的全新物理理論。Analysis: How AI is helping astronomers study the universe
輕鬆理解：AI 感知宇宙的三種方式
1. 在工地中央傾聽細語：「深層迴路塑型」
用比喻來說是這樣的： 您正試圖在精密的天平上放置一粒金粉並測量其重量。但是，如果隔壁建築正在施工，地板不斷震動，會發生什麼事呢？天平的指針會隨意擺動，導致無法測量重量。觀測重力波的科學家所面臨的情況正是如此。
重力波觀測設備是人類建造過最靈敏的工具，但也極易受周邊環境微小振動的影響。為了縮短這一差距，Google DeepMind 的 Brendan Tracey 與 Jonas Buchli 研究團隊推出了名為 「深層迴路塑型（Deep Loop Shaping）」 的 AI 技術。Using AI to perceive the universe in greater depth - ONMINE
| 簡單來說，這項技術就像高階耳機的「主動降噪」功能，能即時感應並抵消外部振動，使設備保持在極致穩定的狀態。得益於此，科學家們現在能比以往更清晰地捕捉到發生在宇宙遠方的重大事件。這項研究於 2025 年 9 月發表在國際學術期刊《科學》（Science）上，被譽為開啟次世代重力波科學之門的決定性鑰匙。[Using AI to perceive the universe in greater depth | Hacker News](https://news.ycombinator.com/item?id=45134489) |
2. 提升眼鏡度數的 AI：「SimBIG」
| 如果不用建造新的望遠鏡或更換設備就能將性能提升一倍，那該有多好？名為 SimBIG 的 AI 工具就能達成這種如魔法般的效果。這個 AI 透過分析散布在宇宙各處的星系分布，來計算暗物質（Dark matter，不發光但具有重力的神秘物質）和暗能量濃度等宇宙核心「設定值」。[Astrophysicists use AI to precisely calculate universe’s ‘settings’ | ScienceDaily](https://www.sciencedaily.com/releases/2024/08/240826131352.htm) |
特別是在測量物質聚集程度的「凝聚度（clumpiness）」方面，SimBIG 將不確定性減少到原本的一半。簡單來說， 這就像給視力不好的人戴上了量身定制的矯正鏡片。這意味著在完全不更動硬體的情況下，將望遠鏡的數據分析能力提升了一倍。AI and Astrophysics: The Rise of Machine Cosmologists
3. 追蹤「幽靈粒子」軌跡的眼睛
AI 不僅能透過光，還能透過微中子（Neutrinos）等非視覺數據來「感知」宇宙。微中子幾乎不與其他物質發生反應，甚至能直接穿過地球，因此被稱為「幽靈粒子」，它們包含了恆星內部發生的神秘現象或超新星爆炸（Supernova explosion，壽終正寢的恆星發生劇烈爆炸的現象）的核心資訊。Reflections on “Can AI Understand Our Universe?”
| 人類的感官絕對無法感知這些幽靈粒子的軌跡，但 AI 卻能透過精密的數據分析直接觀察。感謝 AI 代替我們窺視看不見的地方，我們現在可以即時觀察宇宙中發生的最極端事件。[AI finds new ways to observe the most extreme events in the universe | ScienceDaily](https://www.sciencedaily.com/releases/2025/04/250415143817.htm) |
現狀與挑戰
| 目前，包括普林斯頓大學和全球最大粒子加速器研究團隊在內的世界物理學家，正致力於利用 AI 建立新的宇宙理論。[AI Helps Scientists Investigate the Universe’s Biggest and Smallest Phenomena | BNL Newsroom](https://www.bnl.gov/newsroom/news.php?a=222754) 美國能源部（DOE）和 NASA 也藉助 AI 的力量，從宇宙最宏大的星系結構到最微小的量子現象進行逐一追蹤。[AI Helps Scientists Investigate the Universe’s Biggest and Smallest Phenomena | Department of Energy](https://www.energy.gov/science/articles/ai-helps-scientists-investigate-universes-biggest-and-smallest-phenomena) |
| 然而，這條道路並非只有光明。一些人擔心，隨著資本和關注度過度傾斜於像 ChatGPT 這樣的巨型語言模型（LLM）或影像生成 AI，基礎科學領域揭開人類起源奧秘的 AI 研究預算反而正在萎縮。[Using AI to perceive the universe in greater depth | Hacker News](https://news.yactor.com/item?id=45134489) |
未來會如何發展？
| 未來，AI 將不僅僅停留在整理複雜數據的層面，還將進化到能自主提出人類尚未想到的全新物理定律。[Scientific Discovery with AI: Unlocking the Secrets of the Universe Key Requirements and Pioneering Projects Highlighting AI’s Contribution to Astrophysical Research - Article | OpenAI Forum](https://forum.openai.com/public/blogs/scientific-discovery-with-ai-unlocking-the-secrets-of-the-universe-key-requirements-and-pioneering-projects-highlighting-ais-contribution-to-astrophysical-research-2024-article) |
在將望遠鏡精度提升到極限並即時分析數十億個星系的過程中，我們或許很快就能揭開宇宙誕生之初「大霹靂」後的秘密，或是看清暗物質的真面目。Utilizing AI to understand the universe in higher depth 未來的新聞標題可能會被「AI 發現第二個地球」或「AI 證明宇宙的新維度」所佔據。
AI 的視角 (AI’s Take)
如果說過去的望遠鏡將人類的視力延伸到了遠方，那麼今天的 AI 則正在擴展人類本身的「感知」。AI 看見我們看不見的東西，聽見我們聽不見的聲音，並逐漸拼湊出宇宙這塊巨大拼圖的最後幾塊碎片。當人類最精密的智慧與宇宙最宏大的奧秘相遇，我們正共同見證宇宙歷史中最令人興奮的篇章。
參考資料
- Using AI to perceive the universe in greater depth — Google DeepMind
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[Using AI to perceive the universe in greater depth Hacker News](https://news.ycombinator.com/item?id=45134489) - Reflections on “Can AI Understand Our Universe?”
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[What is the universe made of? AI could help us find out. Office of the Dean for Research](https://research.princeton.edu/news/what-universe-made-ai-could-help-us-find-out) -
[Understanding the Universe with AI Gresham College](https://www.gresham.ac.uk/watch-now/ai-universe) - Using AI to perceive the universe in greater depth - ONMINE
- AI and Astrophysics: The Rise of Machine Cosmologists
- Analysis: How AI is helping astronomers study the universe
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[Astrophysicists use AI to precisely calculate universe’s ‘settings’ ScienceDaily](https://www.sciencedaily.com/releases/2024/08/240826131352.htm) -
[AI finds new ways to observe the most extreme events in the universe ScienceDaily](https://www.sciencedaily.com/releases/2025/04/250415143817.htm) -
[AI Helps Scientists Investigate the Universe’s Biggest and Smallest Phenomena BNL Newsroom](https://www.bnl.gov/newsroom/news.php?a=222754) -
[AI Helps Scientists Investigate the Universe’s Biggest and Smallest Phenomena Department of Energy](https://www.energy.gov/science/articles/ai-helps-scientists-investigate-universes-biggest-and-smallest-phenomena) -
[Scientific Discovery with AI: Unlocking the Secrets of the Universe Key Requirements and Pioneering Projects Highlighting AI’s Contribution to Astrophysical Research - Article OpenAI Forum](https://forum.openai.com/public/blogs/scientific-discovery-with-ai-unlocking-the-secrets-of-the-universe-key-requirements-and-pioneering-projects-highlighting-ais-contribution-to-astrophysical-research-2024-article)
事实核查总结
- 核查项：12
- 已验证项：12
- 结论：通过 (PASS)
- SimBIG
- Deep Loop Shaping
- AlphaUniverse
- 500 億個
- 5,000 億個
- 7 兆 5 千億個
- 提升 10%
- 精確度提升 2 倍（不確定性減少一半）
- 沒有變化