- Pesquisadores usaram inteligência artificial para identificar leis físicas em um plasma empoeirado, uma variação do quarto estado da matéria, em estudo publicado na Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
- O trabalho, da Universidade Emory, teve Johns Wentao Yu, Eslam Abdelaleem, Ilya Nemenman e Justin C. Burton entre os autores, combinando experimentos com uma rede neural desenvolvida para entender interações entre partículas carregadas.
- A IA identificou forças com mais de noventa e nove por cento de precisão e revelou interações não recíprocas entre partículas, além de contestar hipóteses antigas sobre cargas elétricas.
- Foi criado um método de rastreamento tridimensional para acompanhar dezenas de partículas em tempo real, permitindo à rede neural detectar padrões escondidos nas interações.
- A pesquisa aponta aplicações da abordagem em biologia, medicina e ciência dos materiais, destacando o papel crescente da IA na descoberta de fenômenos ainda desconhecidos na natureza.
A inteligência artificial avançou na física ao ajudar pesquisadores a desvendar leis ocultas em um sistema complexo conhecido como plasma empoeirado, uma variação do quarto estado da matéria. O estudo foi conduzido por pesquisadores da Universidade Emory e publicado na Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). A abordagem combina experimentos de laboratório com uma rede neural criada para interpretar interações entre partículas carregadas.
Os cientistas criaram um rastreamento tridimensional que acompanha dezenas de partículas em tempo real. Em seguida, a rede neural, fundamentada em princípios físicos, analisa os dados para identificar padrões ocultos nas interações entre partículas. O ponto central foi a detecção de forças não recíprocas, algo difícil de medir por métodos tradicionais.
Entre os resultados, destacam-se a identificação de forças com mais de 99% de precisão e a descoberta de interações assimétricas entre partículas. Também houve revisão de hipóteses sobre a relação entre tamanho e carga elétrica, que se mostrou mais complexa, dependendo de densidade e temperatura do plasma. Há potencial de aplicação em outras áreas.
O plasma empoeirado e o quarto estado da matéria
O plasma é o quarto estado da matéria, formado quando elétrons se separam dos átomos por alta energia. Além de Sol e tempestades, ele ocorre na ionosfera e no vento solar. O plasma empoeirado contém partículas sólidas carregadas presentes em ambientes como os anéis de Saturno e incêndios florestais.
Este tipo de plasma pode interferir em sinais de rádio e em sistemas de comunicação, ampliando o interesse tecnológico e científico pelo tema. A pesquisa combina experimentos com redes neurais para revelar leis físicas ainda não observadas diretamente.
Perspectivas da pesquisa com IA
A abordagem pode ser aplicada a sistemas complexos fora da física, como comportamento de células, processos metastáticos, movimentação de multidões e materiais industriais. O estudo demonstra que a IA pode ir além da análise de dados, contribuindo para descobertas teóricas.
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