Металлический водород редко встречается на Земле, но в больших количествах он содержится во внутренних частях планет, таких как Юпитер. Новое исследование лаборатории лазерной энергетики дает более точные данные о фазовом переходе водорода в металлический водород, что поможет построить более точные компьютерные модели. Кредит изображения: НАСА / Лаборатория реактивного движения-Калифорнийский технологический институт / SwRI / MSSS / Кевин М. Гилл
Водород — один из самых распространенных элементов во Вселенной.
На Земле водород обычно представляет собой газ. Но когда он находится при высоких температурах и давлениях — в условиях многих планет, таких как Юпитер, — водород проходит через серию Этап Он движется и приобретает свойства жидкого металла. Одно из металлических свойств, которые он принимает, — это превращение в электрический проводник.
В новой статье в закаливать природу «Вопросы возникают» в журнале, исследователи из лаборатории лазерной энергии (LLE) Университета Рочестера, в том числе ведущий автор Валентин Карасев, ученый из LLE; аспирант Джош Хейнс; А Сусин Ху, доцент кафедры машиностроения и выдающийся ученый LLE, откликнется на 2020 год. закаливать природу Статья, в которой использовались методы машинного обучения для изучения фазовых переходов жидкость-жидкость плотного водорода из изоляционной жидкости в жидкий металл.
В своем ответе Карасев и его коллеги объясняют, как эти методы машинного обучения дали неверные результаты при описании фазовых переходов водорода. Их исследования имеют важное значение для создания более точных компьютерных моделей для изучения водорода, которые могут привести к лучшему пониманию недр планет и звезд и физических свойств таких процессов, как ядерный синтез.
При построении уравнения состояния водорода — уравнения, описывающего состояние водорода в различных физических условиях — важно описать переход в металлическую фазу водорода: это внезапный (резкий) переход или плавный переход?
«Это физическое свойство фазового перехода первого рода может иметь большое значение для понимания того, как выглядят внутренние структуры планет-гигантов, например, расслоение водорода и гелия на Юпитере», — говорит Ху.
в 2020 году закаливать природу На бумаге исследователи использовали машинное обучение и пришли к выводу, что переход водорода в металлическую водородную фазу был плавным. Однако Карасев и его коллеги выполнили крупномасштабное квантовое моделирование, используя другую базовую теорию функционала плотности, и обнаружили, что водородный переход не плавный, а, скорее, более удивительный. Это согласуется с другими предыдущими данными, собранными без машинного обучения.
«Наша работа показала, что машинное обучение может обмануть ученых, если они не будут осторожны при использовании машинного обучения для изучения границ перехода», — говорит Карасев. «Это важный шаг в создании более совершенных моделей, показывающих, как водород может превращаться в металл». водород. »
Валентин в Карасев и др., О фазовом переходе из жидкости в жидкость в плотном водороде. закаливать природу (2021 г.). DOI: 10.1038 / s41586-021-04078-x
Представление о
Университет Рочестера
цитата: Ученые раскрывают ограничения машинного обучения для водородных моделей (2021 г., 15 декабря). Получено 15 декабря 2021 г. из https://phys.org/news/2021-12-scientists-reveal-limits-machine-hydrogen.html.
Этот документ защищен авторским правом. Несмотря на честные отношения с целью частного изучения или исследования, воспроизведение какой-либо части без письменного разрешения запрещено. Контент предоставляется только в информационных целях.
More Stories
Ученые раскрыли секреты потери морских звезд и возобновления роста конечностей
Комплексное мероприятие сообщества людей с деменцией в Ратуте, посвященное Всемирному месяцу борьбы с болезнью Альцгеймера.
Новое исследование массивного надвига предполагает, что следующее большое землетрясение может быть неизбежным