Trí tuệ nhân tạo giải mã bí ẩn plasma bụi và mô tả các lực mới trong tự nhiên

Các nhà khoa học tại Đại học Emory đã phát triển một mạng nơ-ron AI tùy chỉnh thành công trong việc khám phá các định luật vật lý mới chi phối plasma bụi, một trạng thái vật chất phức tạp bao gồm khí điện tích với các hạt bụi nhỏ li ti. Khác với các ứng dụng AI thông thường chỉ dự đoán kết quả hoặc làm sạch dữ liệu, AI này được huấn luyện trên dữ liệu thực nghiệm chi tiết ghi lại quỹ đạo ba chiều của các hạt trong buồng plasma. Bằng cách tích hợp các nguyên lý vật lý như trọng lực và lực cản vào mô hình, AI có thể phân tích các bộ dữ liệu nhỏ nhưng giàu thông tin và tiết lộ mô tả chính xác về các lực không đối xứng — những tương tác mà lực của một hạt tác động lên hạt khác không được đáp lại một cách tương đương — với độ chính xác trên 99%. Đột phá này đã sửa chữa những hiểu lầm lâu nay trong vật lý plasma, bao gồm bản chất của các tương tác điện tích giữa các hạt. Nghiên cứu đã chứng minh rằng khi một hạt dẫn đầu, nó sẽ thu hút hạt phía sau, trong khi hạt phía sau lại đẩy hạt dẫn đầu ra xa, một hành vi không đối xứng từng được nghi ngờ nhưng chưa bao giờ được mô hình hóa chính xác. Khung làm việc minh bạch của AI không chỉ làm sáng tỏ các lực phức tạp này mà còn cung cấp một phương pháp tổng quát có thể áp dụng cho các hệ thống nhiều hạt khác, từ các sinh vật sống...