ИИ переписывает законы физики, серьёзно?
Да, но не в том смысле, что искусственный интеллект ставит под сомнение все известные законы физики и пишет их заново. Нейросеть в руках учёных из Университета Эмори впервые стала инструментом не для обработки данных или прогнозирования результатов исследований, как это обычно бывает, а для открытия новых физических закономерностей.
Алгоритм помог скорректировать представления о пылевой плазме, которые годами считались верными.
Плазма? Что это вообще такое?
Пылевая (комплексная) плазма — это ионизированный газ, внутри которого находятся микронные и субмикронные частицы твёрдого вещества. Они могут образовываться в плазме самопроизвольно или попадать туда извне. Например, такая плазма возникает во время лесных пожаров, когда заряженные частицы сажи смешиваются с дымом. Её также можно встретить в кольцах Сатурна, хвостах комет, на поверхности Луны, в межпланетных и межзвёздных облаках.
Плазма считается четвёртым состоянием вещества, составляет около 99,9% видимой Вселенной и отличается высокой электропроводностью. Но силы, действующие между частицами в пылевой плазме, до сих пор изучены мало. Взаимодействия в ней не всегда симметричны, и сила, с которой одна частица действует на другую, может не совпадать с ответным воздействием. Разбираться в этих непростых закономерностях и взялись физики-экспериментаторы и теоретики из Университета Эмори.
Теперь понятнее. И что же было дальше?
Учёные разработали сложную систему 3D-визуализации, чтобы наблюдать движение пластиковых частиц пыли внутри камеры с плазмой. На подготовку эксперимента ушло несколько лет: нужно было добиться, чтобы каждая частица оставалась видимой и отслеживаемой в трёх измерениях, не нарушая при этом стабильность плазмы. С помощью лазерного листа и высокоскоростной камеры исследователи зафиксировали тысячи траекторий крошечных частиц, получив беспрецедентно точную картину их движения.
Выбор именно пылевой плазмы не случаен. Это одна из немногих систем, где можно буквально наблюдать законы физики в действии: частицы достаточно большие, чтобы снимать их на видео, но при этом подчиняются тем же электромагнитным силам, что и атомы или ионы.
