摘要：欧洲核子研究中心（CERN）下一任总干事、英国剑桥大学实验粒子物理学教授马克・汤姆森（Mark Thomson）在采访中发表了令人瞩目的观点：人工智能将彻底改变基础物理学，为人类了解宇宙命运打开一扇全新的窗口。

据《卫报》最新报道，欧洲核子研究中心（CERN）下一任总干事、英国剑桥大学实验粒子物理学教授马克・汤姆森（Mark Thomson）在采访中发表了令人瞩目的观点：人工智能将彻底改变基础物理学，为人类了解宇宙命运打开一扇全新的窗口。

马克・汤姆森的五年任期将于 2026 年 1 月 1 日正式开始。他在粒子物理学领域有着深厚的学术背景和卓越贡献，曾在 20 世纪 90 年代为 W 和 Z 玻色子的精确测量立下汗马功劳。在此次采访中，汤姆森教授着重强调了机器学习在粒子物理学进步中所起的重要作用，他认为这种推动作用有望与新近斩获诺奖的 AI 预测蛋白质结构相媲美。

在大型强子对撞机（LHC）的实验中，AI 的作用得到了淋漓尽致的体现。LHC ATLAS 合作组成员 Katharine Leney 介绍说，当 LHC 进行质子对撞实验时，每秒会发生大约 4000 万次对撞，研究人员必须在 1 微秒内做出决策，判断哪些事件是有研究价值、需要保留的，哪些事件则可以舍弃。借助 AI 分析复杂数据的强大能力，现在处理所收集数据的效果，已经比 10 年前用多 20 倍的数据所能达到的效果还要好，相当于至少让研究进步了 20 年。汤姆森教授对此评价道，这绝非是渐进式的改进，而是会给基础物理学领域带来翻天覆地的巨大变革。

此次采访的大背景是 CERN 雄心勃勃地计划建造史上最强大的加速器 “未来环形对撞机”（Future Circular Collider）。这一巨型科学装置的长度将是现在 LHC 的近 4 倍，能量高达 LHC 的 6 倍。然而，自 2012 年 CERN 的 LHC 发现希格斯玻色子以来，在后续的研究中一直没有取得重大突破，这使得 LHC 的表现未能完全满足科学界的期望。也正因如此，CERN 提出的这项耗资超过 170 亿美元的 “未来环形对撞机” 计划，在科学界和社会各界都饱受质疑。

面对外界的质疑声，马克・汤姆森教授表现出了坚定的信心和独特的见解。他指出，AI 的快速发展和广泛应用为在亚原子尺度上寻找新物理注入了前所未有的强大动力。汤姆森教授预测，重大发现可能会在 2030 年之后出现。届时，LHC 将经过大型升级，亮度提高 10 倍。这一升级将使科学家能够捕捉到极其罕见的双希格斯玻色子事件，即同一事件中产生一对希格斯玻色子。要知道，大约每 2.58 万亿次质子碰撞才能产生一个双希格斯玻色子事件。通过对双希格斯玻色子事件的观测，科学家们将能够深入研究希格斯自耦合性质。

这一研究具有极其深远的意义，不仅有助于进一步检验粒子物理学的标准模型，还能为宇宙是否处于稳态或亚稳态提供关键的限制条件，从而帮助人类更好地理解宇宙的起源、演化和未来。汤姆森教授感慨地说，五年前他还曾认为这样的研究超出了 LHC 的能力范围，“现在我相信我们会进行良好的测量”。他的这一转变，充分体现了 AI 技术在提升科学研究能力方面所带来的巨大飞跃。

从更宏观的角度来看，AI 在基础物理学领域的应用，不仅仅是在 CERN 的实验中发挥作用，它正在成为推动整个物理学界发展的重要力量。就像 2024 年诺贝尔物理学奖颁发给了两位人工智能专家，这一决定不仅显示出人工智能技术在现代科学中的重要性与日俱增，同时也标志着 AI 已经深度融入到基础科学研究的范畴。

然而，AI 在基础物理学中的应用并非一帆风顺，也面临着一些挑战和争议。部分物理学家担心过度依赖人工智能可能导致基础研究的停滞，忽视科学直觉和灵感的培养。例如，以牛顿的万有引力公式为例，用神经网络构建类似公式会面临参数繁多、缺乏明确物理意义等问题，其 “黑箱” 特性使人们难以从中提炼出有价值的知识。但无论如何，AI 在处理海量数据和复杂模式识别方面的优势是不可忽视的，它已经成为科学家们在探索宇宙奥秘道路上不可或缺的工具。

马克・汤姆森教授对于 AI 和基础物理学的展望，为科学界带来了新的思考和方向。在 CERN 未来的发展中，AI 与 “未来环形对撞机” 计划的结合，无疑将成为全球物理学界关注的焦点。人们期待着在 AI 的助力下，CERN 能够在基础物理学领域取得更多突破性的成果，为人类认识宇宙的本质带来更多的惊喜和启示。

来源：人工智能学家