ИИ помог ученым открыть новые физические законы, связанные с четвертым состоянием вещества

Физики с помощью машинного обучения выявили неожиданные детали взаимодействия частиц в сложных системах. Их работа посвящена нереципрокным силам, когда одна частица воздействует на другую иначе, чем на неё воздействует в ответ, пишет ScienceDaily.

В исследовании приняли участие экспериментальные и теоретические физики из Университета Эмори. Они объединили специально разработанную нейросеть с лабораторными данными о пылевой плазме.

Ученые доказали, что искусственный интеллект способен не только анализировать данные или делать прогнозы. По их словам, ИИ может помочь открыть совершенно новые законы физики.

Высокоточные данные о силах в пылевой плазме

В своем исследовании с помощью ИИ ученые сделали одно из самых подробных на сегодняшний день описаний физики, управляющей пылевой плазмой. Эта система состоит из ионизированного газа, наполненного взаимодействующими заряженными частицами, включая крошечные пылинки.

Используя свою нейросеть, физики смогли описать нереципрокные силы с точностью более 99%. Эти силы, как известно, очень сложно измерить и смоделировать.

Исследователи считают, что этот метод можно широко применять к системам, состоящим из множества взаимодействующих компонентов. Они варьируются от промышленных материалов, таких как краска и чернила, до групп живых клеток.

Отслеживание движения частиц в 3D

В издании отметили, что лаборатория Бертона изучает пылевую плазму и подобные материалы, воссоздавая их в контролируемых экспериментах. Исследователи помещают крошечные пластиковые частицы в заполненную плазмой вакуумную камеру, чтобы моделировать более сложные системы. Регулируя давление газа, они могут имитировать реальные условия и наблюдать, как частицы реагируют на различные силы.

Для этого проекта ученые разработали метод томографической визуализации, позволяющий фиксировать трехмерное (3D) движение частиц. По камере перемещается лазерная полоса, а высокоскоростная камера записывает изображения. Затем эти снимки объединяются для реконструкции положений десятков частиц во времени, что позволяет исследователям детально отслеживать их движение.

Удивительные результаты и новые открытия

В издании добавили, что после обучения на 3D-траекториях частиц ИИ успешно уловил сложные взаимодействия, включая асимметричные силы между частицами. Исследователи сравнивают это поведение с двумя лодками, движущимися по озеру. Каждая лодка создает волны, которые влияют на другую.

Читайте также: Космический "Терминатор": обнаружен вид, способный выживать в самых экстремальных условиях Ядро Земли начало "выплевывать" золото и драгоценные металлы на поверхность Ученые заявляют, что у нашей Вселенной 7 измерений вместо четырех

Эти результаты также ставят под сомнение более ранние теории. Согласно одной из давних идей, электрический заряд частицы увеличивается прямо пропорционально ее размеру. Новые данные показывают, что, хотя более крупные частицы действительно несут больший заряд, эта зависимость более сложна и зависит от таких факторов, как плотность и температура плазмы.

ИИ помог воссоздать лицо мужчины, погибшего во время извержения вулкана

Ранее ученые впервые применили искусственный интеллект, чтобы в цифровом формате воссоздать лицо мужчины, погибшего во время извержения вулкана Везувий.

Изображение воспроизводит мужчину, останки которого нашли вместе с еще одним человеком - они пытались бежать из города в направлении побережья во время катастрофы.

Вас также могут заинтересовать новости:Тающий в руках металл поразил ученых: многолетние теории оказались ошибочнымиУченые переписали историю происхождения человеческого родаМинерал, который не могли создать 200 лет, наконец-то удалось воспроизвести

ДЖЕРЕЛО : UNIAN