Descoperiri

Inteligența artificială sugerează că apa ar putea fi un amestec de două lichide diferite

Un studiu realizat cu ajutorul inteligenței artificiale susține controversata teorie a celor două stări ale apei, oferind dovezi moleculare pentru existența a două lichide distincte.

Molecule de apă sub microscop, ilustrând cele două stări lichide
Foto: Descoperă

Inteligența artificială sugerează că apa ar putea fi, la nivel molecular, un amestec secret de două lichide diferite. IA oferă astfel un posibil argument pentru controversata teorie a celor două stări ale apei, potrivit unui studiu publicat în revista Nature Physics.

Cum a fost descoperită dualitatea apei

Cercetătorii au utilizat o strategie numită „învățare profundă nesupravegheată”, în care un program cu inteligență artificială a fost antrenat să identifice modele în date fără a i se spune ce să caute. IA a procesat zeci de milioane de informații, echivalente unor cercetări de zeci de ani, și a relevat că drumul pe care îl parcurg cele două structuri moleculare pentru a se converti una în cealaltă se schimbă în funcție de anumite condiții.

Teoria celor două stări

Ani de zile, oamenii de știință au bănuit că apa este formată din două lichide diferite: unul mai dens și altul mai puțin dens. Conform „ipotezei celor două stări”, aceste lichide își schimbă constant locurile. Descoperirile recente nu numai că au dovedit că schimbarea moleculară este reală, dar pot ajuta și la explicarea unor proprietăți ciudate ale apei.

Anomalii ale apei explicate

Spre deosebire de majoritatea lichidelor, care devin mai dense pe măsură ce se răcesc, apa se comportă diferit: devine mai densă până la aproximativ 4 grade Celsius, apoi începe să se extindă, motiv pentru care gheața plutește. De asemenea, apa rezistă mai bine schimbărilor de temperatură decât lichide similare și are o vâscozitate care scade sub anumite presiuni. Oamenii de știință suspectează că aceste anomalii sunt interconectate.

Implicații pentru biologie și medicină

Cercetătorii construiesc acum un model de învățare automată mai riguros pentru a confirma rezultatul. Ei speră ca noul sistem să ofere explicații privitoare la proprietăți precum densitatea, vâscozitatea și temperatura. Deoarece majoritatea proceselor biologice și farmaceutice au loc în apă, o mai bună înțelegere a structurii moleculare a apei ar putea clarifica modul în care sărurile dizolvate, proteinele și moleculele de medicamente interacționează în soluție.