O szczegółach tego istotnego w skutkach przedsięwzięcia naukowcy piszą teraz w npj Computational Materials. Jak zauważają, łącznie badaniami objęto ponad 80 tysięcy struktur. Około 60 procent z nich okazało się opartych na jednostkach będących wielokrotnością czterech. Innymi słowy, “klocki” tworzące związki nieorganiczne w zaskakująco dużej ilości występują w liczbie czterech bądź jej wielokrotności.
Czytaj też: Sztuczna inteligencja przewidzi irracjonalne zachowania ludzi. Powinniśmy zacząć się bać?
Zarazem fizycy nie są w stanie udzielić odpowiedzi na pytanie o to, dlaczego tak się w ogóle dzieje. Bezradnie rozkładają ręce, choć zapowiadają, że w przyszłości zostaną przeprowadzone kolejne badania w tej sprawie. Kwestia jest ważna, ponieważ opisywany fenomen występuje w zasadzie wszędzie: zarówno na Ziemi, jak i w odległych częściach wszechświata.
Ta uniwersalność jest niezwykle interesująca, ale i zagadkowa, ponieważ stanowi kolejny przykład swego rodzaju anomalii. W tym przypadku inspiracją do działania były dwie bazy danych, w których naukowcy wykryli pewne nieścisłości. Chodziło o MP (Materials Project) oraz MC3Dsource (Materials Cloud). Wstępna analiza tych danych zasugerowała, iż większość tamtejszych związków nieorganicznych ma nietypowe komórki elementarne, będące najmniejsza możliwą jednostką powtarzającą się w strukturze kryształu. Takowe zawierają wszystkie rodzaje cząsteczek, jonów i atomów tworzące daną sieć. Dlaczego nietypowe? Bo oparte na wielokrotności czterech.
Fizycy zdziwili się, gdy zdali sobie sprawę z faktu, iż nieorganiczne związki chemiczne w dużej mierze posiadają tzw. komórki elementarne oparte na wielokrotności czterech
Tak duża nadprezentacja określonej grupy wydawała się następstwem błędu i właśnie takiego wyjaśnienia szukali członkowie zespołu badawczego. Szybko okazało się jednak, iż pod względem technicznym wszystko było w porządku. Albo problem występował gdzieś indziej, albo w grę wchodził nieznany wcześniej fenomen dotyczący tego zagadnienia. W toku dalszych analiz fizycy uznali, że prawdziwy jest scenariusz numer dwa.
Przełomowym etapem badań miało być wdrożenie algorytmu, który został oddelegowany do grupowania związków pod kątem podobieństw w ich właściwościach atomowych. Niestety, nie doprowadziło to do zidentyfikowania żadnego konkretnego wzoru. Pomocną, wirtualną rękę wyciągnął dopiero algorytm uczenia maszynowego dostosowany do działania na dużych zbiorach danych z wysoką dokładnością.
Czytaj też: Ten nanomateriał wydaje się niezgodny z prawami fizyki. Naukowcy zaobserwowali jego zachowanie
Dzięki niemu autorzy badań byli w stanie z 87-procentową skutecznością określić, czy dany związek chemiczny dostosowuje się do powyższej reguły. Mimo to naukowcy nie dostarczyli jeszcze odpowiedzi na pytanie o źródło tej anomalii. Patrząc jednak na to, jak przełomowe było wykorzystanie algorytmu opartego na uczeniu maszynowym, można założyć, że w przyszłości powinno udać się rozwikłać tę zagadkę.
