大多數材料從其微觀結構獲得其宏觀特性。 例如,一根鋼棒很堅硬,因為它的原子形成了一個重復的晶體圖案,該圖案會隨著時間的流逝而保持靜止。 當您將腳浸入湖中時,腳周圍會積水,因為液體沒有這種結構;它們的分子隨機運動。為什么玻璃這么堅硬?原來玻璃中存在一些隱秘結構,然后是玻璃,這是一種奇怪的中間物質,數十年來困擾著物理學家。拍攝玻璃中分子的快照,它們看起來就像液體一樣無序。但是大多數分子幾乎不移動,使材料像固體一樣堅硬。
玻璃是某些液體冷卻而形成的。但是,為什么液體中的分子在一定溫度下會急劇下降,而結構排列卻沒有明顯的相應變化(這種現象稱為玻璃化轉變)?到目前為止,人們一直沒有弄清楚是什么導致了玻璃如此堅硬?,F在,谷歌擁有的人工智能公司DeepMind的研究人員已經使用AI來研究玻璃中的分子隨著硬化而發生的變化。 DeepMind的人工神經網絡能夠在一個時刻僅使用其物理結構的“快照”,來預測分子如何在極長的時間尺度內運動。根據DeepMind的維克多·巴普斯特(Victor Bapst)的觀點,即使玻璃的微觀結構看起來沒有任何特征,“這種結構可能比人們想象的更能預測動力學?!?/p>
在悉尼大學研究玻璃過渡的彼得·哈羅爾(Peter Harrowell)表示同意。 他說,這篇論文“比以前有關玻璃硬度論文更能說明問題”,“結構以某種方式為動態編碼”,因此玻璃畢竟不像液體那樣混亂。