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Un equipo de investigadores de la Universidad de Emory ha logrado un avance pionero: utilizar inteligencia artificial no solo para analizar datos, sino para descubrir leyes físicas desconocidas en un sistema complejo.
Esta IA, diseñada para interpretar el comportamiento del plasma polvoriento -una mezcla de gas ionizado con partículas de polvo cargadas- identificó patrones de interacción que antes se aceptaban como correctos, corrigiendo teorías clásicas sobre fuerzas no recíprocas.
El estudio fue publicado en el blog oficial de la Universidad de Emory y en X, destacando el potencial transformador de la IA en la investigación fundamental.
¿Qué hace al plasma polvoriento tan complicado de estudiar?
El plasma polvoriento contiene partículas cargadas que interactúan de forma no recíproca. Por ejemplo, una partícula puede atraer a otra sin recibir a cambio una fuerza equivalente.
Esta particularidad, sumada a la influencia del entorno -como el arrastre o los campos externos-, dificulta su descripción mediante modelos físicos tradicionales.
Para enfrentar este reto, los científicos crearon un sistema experimental capaz de capturar trayectorias tridimensionales mediante cámaras de alta velocidad y técnicas láser en un entorno de vacío, generando datos precisos para alimentar la IA.
La IA como descubridor, no como caja negra
A diferencia de los modelos predictivos comunes, esta IA fue diseñada con principios físicos integrados, evitando convertirse en una caja negra -es decir, un sistema cuyo funcionamiento interno es opaco-. Esto permitió comprender cómo infería las leyes que descubría.
Con una precisión superior al 99%, detectó que, contrariamente a la teoría clásica, la carga de una partícula no depende únicamente de su tamaño, sino también de la densidad del plasma y de la temperatura.
Asimismo, descubrió que la disminución de la fuerza entre partículas con la distancia sí está influida por el tamaño de los objetos, en contra de lo que se creía.
Alcance interdisciplinar y aplicaciones futuras
Este enfoque tiene un gran potencial para aplicarse en otros sistemas multifísicos, como los coloides en pinturas y tintas, o incluso en dinámicas celulares en biología.
Gracias a su diseño eficiente, la IA funciona en equipos convencionales y abre la puerta a que procesos de descubrimiento científico profundo y explicable se repliquen en distintas disciplinas. Según los autores, este es solo el inicio de una nueva forma de explorar fenómenos de muchos cuerpos mediante inteligencia artificial explicable.
La IA desarrollada en la Universidad de Emory no solo corrige errores teóricos en la física del plasma polvoriento, sino que demuestra cómo la inteligencia artificial puede convertirse en una herramienta activa y transparente para el descubrimiento científico.
Su capacidad para revelar leyes físicas antes ocultas y aplicarse en sistemas complejos marca el inicio de una nueva era para la investigación interdisciplinar y el entendimiento profundo de la materia.
