کشف دنیای درون ستاره ها آسانتر شد
به گزارش «نبض فناوری»، مطالعه مواد گرم متراکم به ما کمک می کند تا بفهمیم در داخل سیارات غول پیکر، کوتوله های قهوه ای و ستاره های نوترونی چه می گذرد.
این حالت ماده که خواص جامدات و پلاسما را نشان می دهد، به طور طبیعی در زمین وجود ندارد و با استفاده از آزمایش های بزرگ اشعه ایکس، البته فقط در مقیاس کوچک و برای مدت زمان کوتاه، می توان آن را به صورت مصنوعی تولید کرد. مدل های نظری و عددی برای ارزیابی این آزمایش ها ضروری است؛ که تفسیر آنها بدون فرمول، الگوریتم و شبیه سازی غیرممکن است. دانشمندان اکنون روشی را برای ارزیابی موثرتر و سریعتر چنین آزمایشاتی ایجاد کرده اند.
با استفاده از الگوریتم ها می توانیم محاسبات بسیار دقیقی از تصحیح میدان محلی انجام دهیم، که برهم کنش الکترونها در ماده گرم متراکم را توصیف می کند و بنابراین به ما امکان مشخص کردن ویژگی های آن را می دهد. ما می توانیم از این محاسبه برای مدل سازی و تفسیر نتایج آزمایش های پراکندگی اشعه ایکس استفاده کنیم. روش دانشمندان به تعیین خصوصیات ماده متراکم گرم مانند دما و چگالی، بلکه همچنین هدایت آن برای جریان الکتریکی یا گرما و بسیاری از ویژگی های دیگر کمک می کند.
دانشمندان به دنبال این هستند که الکترونها تحت تأثیر اغتشاشات کوچک مانند تأثیر پرتوی اشعه ایکس چگونه رفتار می کنند. برای اینکار فرمولی به دست می آورند اما آنقدر پیچیده است که نمی توان آن را روی کاغذ پیاده کرد.
بنابر این دانشمندان برای اجرای آن، شبیه سازی های محاسباتی را طی میلیون ها ساعت پردازنده در رایانه های اصلی انجام دادند. دانشمندان بر اساس این داده ها و با کمک روش های آماری تحلیلی، شبکه عصبی را برای پیش بینی عددی برهم کنش الکترون ها آموزش دادند. بازدهی ارائه شده توسط ابزار جدید به برنامه خاص بستگی دارد. روش های قبلی برای دستیابی به درجه بالایی از دقت به هزاران ساعت پردازنده نیاز داشتند، در حالی که روش جدید فقط چند ثانیه طول می کشد. بنابراین اکنون می توانیم با استفاده از یک لپ تاپ هم شبیه سازی را انجام دهیم در حالی که قبلاً به یک اَبررایانه احتیاج داشتیم.
