Vos prieš kelerius metus daugeliui atrodė, kad didžiausi fizikos atradimai jau padaryti, o Visatos dėsniai – nekintami. Tačiau Amerikos Emory universiteto fizikai įrodė, jog mokslas vis dar kupinas netikėtumų. Panaudoję specialiai sukurtą dirbtinio intelekto (DI) neuroninį tinklą, jie atrado naujų dėsningumų, kurie gali pakeisti mūsų supratimą apie vieną iš paslaptingiausių gamtos reiškinių – kosminę dulkių plazmą ir dirbtinį intelektą kaip puikų tyrimų partnerį.
Kas yra dulkių plazma ir kodėl ji svarbi?
Dulkių plazma – tai įkaitintos, jonizuotos dujos, kuriose sklando smulkiausios dulkių dalelės. Ji aptinkama tiek tolimąjame Visatos pakraštyje, tiek ir Žemėje. Nepaisant to, mokslininkai ilgus metus negalėjo iki galo perprasti, kaip joje veikia tarpusavio jėgos.
Pagrindinė problema – šios dalelės elgiasi neabipusiai. Kitaip tariant, vienos dalelės jėga, veikianti kitą, nebūtinai yra tokia pati kaip atgalinė jėga. Šis reiškinys trikdė fizikus, nes jis sunkiai paaiškinamas tradiciniais mechanikos dėsniais.
Pasitelkę dirbtinį intelektą rado ir mokslinių tyrimų ginklą
Norėdami įminti šią mįslę, Emory universiteto mokslininkai sukūrė pažangią trimačio vaizdo fiksavimo sistemą, galinčią stebėti tūkstančius dulkių dalelių judesių specialioje plazmos kameroje. Lazerio spinduliai užfiksavo kiekvieną jų trajektorijos pokytį, o surinkti duomenys tapo puikia medžiaga dirbtinio intelekto analizei.
Taip pat skaitykite
Šįkart DI buvo panaudotas netradiciškai. Vietoj milžiniškų duomenų kiekių mokslininkai sukūrė specialų neuroninį tinklą, iš anksto „užprogramuotą“ laikytis fizikos dėsnių – atsižvelgti į gravitaciją, trintį ir tarpusavio jėgas. Taip DI galėjo mokytis sudėtingo dalelių elgesio nepažeisdamas fundamentalių gamtos principų.
Atradimai, paneigę senas teorijas
Neuroninis tinklas išskaidė dalelių judėjimą į tris komponentus: greičio įtaką (pvz., trintį), aplinkos poveikį (pvz., gravitaciją) ir tarpdalelines jėgas. Tai leido tiksliai – net 99 proc. tikslumu – aprašyti neabipuses jėgas dulkių plazmoje.
Vienas netikėčiausių atradimų – kai vedančioji dalelė traukia paskui esančią dalelę, ši pastarąją… stumia atgal. Be to, DI paneigė ilgai galiojusias hipotezes:
- Netiesa, kad dalelės elektrinis krūvis visada didėja proporcingai jos dydžiui – jis priklauso ir nuo plazmos tankio bei temperatūros.
- Netiesa, kad jėgos tarp dalelių visada nyksta eksponentiškai nepriklausomai nuo dydžio – paaiškėjo, kad nykimo greitis tiesiogiai susijęs su dalelių matmenimis.
Nauja fizikos tyrimų era
Pasak tyrimo autoriaus, profesoriaus Justino Burtono, jų darbas atveria galimybę naudoti DI ne tik kaip duomenų apdorojimo įrankį, bet ir kaip atradimų kūrėją. Tai gali reikšti naują fizikos tyrimų etapą, kuriame dirbtinis intelektas padės ne tik patvirtinti senas teorijas, bet ir drąsiai jas kvestionuoti.
Tyrėjai įsitikinę, kad ši metodika gali būti pritaikyta ne tik kosminės plazmos tyrimams, bet ir kitoms sudėtingoms daugiadalėms sistemoms – nuo atmosferos procesų iki nanotechnologijų.
Mokslas ir DI: nebe konkurentai, o partneriai
Dar visai neseniai daugelis bijojo, kad dirbtinis intelektas gali „perimti“ žmogaus vaidmenį moksle. Tačiau šis tyrimas rodo, kad DI gali tapti partneriu, o ne varžovu. Žmogus sugeba kelti klausimus ir numatyti tyrimo kryptis, o DI – rasti atsakymus, kuriuos kartais praleidžia net patyrę mokslininkai.
Būtent ši simbiozė gali tapti esminiu mokslo varikliu XXI amžiuje. Kai DI gebės per kelias dienas atlikti tai, kas anksčiau trukdavo metus, fizikos, chemijos ir kitų sričių progresas gali šoktelėti į neregėtas aukštumas.
Fizikai sutaria, kad šis atradimas – tik ledkalnio viršūnė. Jei dirbtinis intelektas sugebėjo pakoreguoti mūsų supratimą apie dulkių plazmą, kas žino, kokių dar klaidų slypi mūsų senose teorijose? Galbūt net pati gravitacijos prigimtis ar kvantinės mechanikos subtilybės laukia tokių pačių peržiūrų.
Šiandien, kai žvelgiame į žvaigždėtą dangų, turime pripažinti: mūsų žinios – dar labai ribotos. Tačiau kartu atsiveria viltinga perspektyva: dirbtinis intelektas gali tapti tuo įrankiu, kuris leis mums iš tikrųjų pažinti Visatą.
Ką tai reiškia mums visiems?
Nors šie atradimai iš pirmo žvilgsnio atrodo tolima kosmoso fizikos sritis, jie gali turėti įtakos ir kasdieniam gyvenimui. Išsamesnis plazmos elgsenos supratimas gali padėti kurti tikslesnius palydovų modelius, efektyvesnes kosmines misijas ir net pažangias energijos gamybos technologijas.
Dirbtinis intelektas čia tampa ne tik pagalbininku, bet ir mokslo bendraautoriu. Ir nors dar prieš dešimtmetį toks scenarijus skambėjo kaip mokslinė fantastika, šiandien jis jau yra realybė.
Nuotraukos asociatyvinės © Canva.
