ИИ открыл новый вид физики, с которым ученые никогда раньше не сталкивались

Ученые изучали хаотичную динамику пылевой плазмы и выяснили, что при правильном обучении ИИ способен самостоятельно открывать новые физические явления. Физики создали новую модель искусственного интеллекта на основе машинного обучения, которая помогла исправить теорию о поведении частиц внутри пылевой плазмы. Обычно алгоритмы машинного обучения ученые используют как инструмент, помогающий анализировать огромные объемы данных или оптимизировать эксперименты, но эта модель ИИ фактически сама открыла новую физику, по крайней мере, в том, что касается пылевой плазмы. Исследование опубликовано в журнале PNAS, пишет Popular Mechanics.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Плазма – это четвертое состояние вещества, которое фактически составляет 99,9% всей обычной материи во Вселенной. Пылевая плазма — это та же смесь ионизированного газа, но с заряженными пылевыми частицами. Этот тип плазмы можно найти как в космосе, так и на Земле. Лесные пожары, например, создают пылевую плазму, когда заряженные частицы сажи смешиваются с дымом. Ученые заявили, что их новая модель ИИ предоставила самое детальное описание физики пылевой плазмы, создав точные прогнозы для невзаимных сил.

• Невзаимные силы – это взаимодействия между объектами, при которых сила, действующая со стороны объекта А на объект В, не равна по величине или не противоположна по направлению силе, действующей со стороны объекта В на объект А. Это нарушает симметрию, описанную третьим законом Ньютона, который гласит, что на каждое действие существует равная и противоположно направленная реакция.

Проще говоря, невзаимные силы возникают, когда силы, действующие между двумя частицами в плазме, неодинаковы. Ученые описывают это явление как взаимодействие частиц, когда их относительное положение может влиять на силы притяжения или отталкивания этих частиц.

По словам физиков, ожидалось, что в пылевой плазме, лидирующая частица притягивает отстающую, но отстающая частица всегда отталкивает лидирующую. Это явление предполагалось в теории, но никогда раньше ученые не сталкивались с новым физическим явлением. Теперь же физики получили максимально близкое подтверждение этой теории.

ИИ также смог исправить некоторые теоретические заблуждения о пылевой плазме. Например, физики считали, что заряд частицы пропорционален ее размеру, но модель подтверждает, что, хотя более крупная частица действительно содержит больший заряд, он не пропорционален, поскольку на него также могут влиять плотность и температура. Также ИИ обнаружил, что заряд между частицами зависит не только от расстояния между ними, но и от их размеров.

Одной из самых сложных проблем, которую пришлось преодолеть ученым, была связана с созданием алгоритма машинного обучения. Как правило, ИИ приобретает свои способности, получая данные или обучаясь на них: дайте ИИ миллион изображений обезьяны, и он будет все лучше и лучше ее идентифицировать, когда увидит. Но, когда дело доходит до открытия новых физических явлений, обучающих данных для этого не так уж много. Поэтому физикам пришлось создать структуру, которая позволила бы ИИ работать с имеющимися данными, сохраняя при этом свободу для исследования неизведанной физики.

Ученые говорят, что при правильном использовании ИИ может открыть двери в совершенно новые миры для исследования.

Как уже писал Фокус, физики впервые получили соединение, которое состоит из золота и водорода. Его можно применить как для научных исследований, так и для создания новых технологий.

Также Фокус писал о том, что ученые обнаружили на Марсе совершенно новый минерал. Исследователи обнаружили на поверхности Марса богатый железом минерал, который, вероятно, образовался в результате вулканической активности.