Штучний інтелект відкрив нові закони фізики в хаосі плазми

Фізики з Університету Еморі за допомогою штучного інтелекту відкрили нові закономірності природи, приховані в хаотичних системах пилової плазми.

Використовуючи спеціально розроблену нейромережу, дослідники змогли з точністю понад 99% описати так звані невзаємні сили — явища, коли одна частинка впливає на іншу інакше, ніж отримує відповідь у відповідь.

Результати дослідження, опублікованого в журналі PNAS, свідчать, що штучний інтелект здатен не лише прогнозувати процеси, а й допомагати відкривати фундаментальні фізичні закони.

Об’єктом дослідження стала пилова плазма — іонізований газ, що містить заряджені мікрочастинки. Вона зустрічається, зокрема, в кільцях Сатурна, іоносфері Землі та навіть під час лісових пожеж.

У лабораторних умовах науковці відстежували тривимірний рух десятків частинок у вакуумній камері. Модель штучного інтелекту, навчена на обмеженому обсязі даних, змогла розкласти цей рух на три складові: опір середовища, зовнішні сили (наприклад, гравітацію) та складні міжчастинкові взаємодії.

Отримані результати поставили під сумнів низку традиційних теорій. Зокрема, з’ясувалося, що залежність електричного заряду від розміру частинки є значно складнішою, ніж вважалося раніше, а швидкість ослаблення сил взаємодії безпосередньо залежить від розмірів об’єктів.

Професор Джастін Бертон зазначив, що цей підхід має універсальне застосування: його можна використовувати для дослідження промислових фарб, поведінки живих клітин або навіть процесів метастазування пухлин.

Водночас науковці наголошують: попри потужність штучного інтелекту, ключову роль у тлумаченні таких відкриттів у «четвертому стані матерії» все ж відіграє критичне мислення людини.