ИИ помог учёным разобраться с одной из самых странных загадок воды

Например, почти все жидкости при замерзании сжимаются, а вода — расширяется. Поэтому лёд плавает, трубы лопаются, а озёра зимой замерзают сверху, а не превращаются в ледяной блок целиком.

Но это только начало.

Особенно странно вода ведёт себя, когда её охлаждают ниже обычной точки замерзания, но она всё ещё остаётся жидкой. Такое состояние называют переохлаждённой водой. В нём свойства воды становятся ещё необычнее.

Учёные считают, что причина может скрываться в том, как молекулы воды соединяются друг с другом водородными связями. Внутри жидкости будто конкурируют две структуры: более плотная и более “рыхлая”. Именно этот скрытый молекулярный танец может объяснять часть странностей воды.

Проблема в том, что за годы исследований появилось много способов описывать микроскопическую структуру воды. Одни учёные смотрели на плотность, другие — на форму связей между молекулами, третьи — на расположение ближайших соседей. Сравнить эти подходы напрямую было трудно.

И здесь в дело вступил искусственный интеллект.

Исследователи из Университета Осаки обучили нейросеть на компьютерных моделях переохлаждённой воды. Затем система сравнила 16 разных способов описывать структуру воды и показала, какие из них лучше всего различают две предполагаемые жидкие формы — более плотную и менее плотную.

Проще говоря, ИИ не “открыл воду заново”. Он помог учёным понять, какие инструменты лучше видят её скрытую структуру.

Это важно не только для красивой научной загадки. Поведение воды связано с климатом, льдом, биологией, химией и множеством процессов, которые кажутся привычными только до тех пор, пока не начинаешь смотреть на них на уровне молекул.

Так что самая знакомая жидкость на Земле снова напомнила: обычной она только притворяется.