Млечный Путь прожил миллиард лет за четыре месяца: как ИИ сжал время и раскрыл тайны галактики

Сто миллиардов звёзд, объединённых в единую цифровую Вселенную. Эксперимент, ещё недавно казавшийся невозможным, стал реальностью благодаря искусственному интеллекту. Учёные смогли воспроизвести эволюцию Млечного Пути с детализацией, недостижимой ранее. Об этом сообщает SciencePost.

Новый взгляд на галактику

Мечта исследователей воссоздать поведение каждой звезды отдельно сопровождала астрофизику десятилетиями. Такая модель могла бы пролить свет на происхождение и развитие галактик, подтвердить гипотезы о структуре Вселенной и происхождении космического вещества. Однако реальность ограничивалась возможностями даже самых мощных вычислительных систем: просчитать движение каждой звезды требовало бы колоссальных ресурсов и лет непрерывных расчётов.

Ранее для моделирования миллиона лет эволюции Млечного Пути требовалось около 300 часов работы суперкомпьютера. А моделирование миллиарда лет занимало бы десятилетия. Ограничения в вычислительной мощности сделали такие симуляции почти недостижимыми. Именно поэтому идея объединить физические модели с искусственным интеллектом стала настоящим прорывом. Это не просто ускорение процесса — это изменение самой логики вычислений.

Искусственный интеллект как часть уравнения

Ключевая идея заключалась в том, чтобы не просто использовать больше процессоров, а поручить наиболее трудоёмкие задачи модели глубокого обучения. Такой ИИ был обучен на детальных симуляциях с высоким разрешением и научился предсказывать последствия взрыва сверхновой — события, меняющего структуру окрестного газа.

Теперь алгоритм способен рассчитывать эти изменения не в каждую микросекунду, а по крупным временным шагам, экономя ресурсы без потери точности. Это не подмена физики, а разумное дополнение: ИИ берёт на себя предсказание поведения материи там, где классические расчёты были слишком затратными.

Испытания на японских суперкомпьютерах Fugaku и Miyabi подтвердили эффективность подхода: модель сохраняет динамику всей галактики и при этом точно передаёт локальные процессы. Благодаря этому миллион лет эволюции теперь просчитывается за 2,78 часа вместо прежних 315, а симуляция миллиарда лет стала достижимой всего за четыре месяца.

Влияние на науку за пределами астрономии

Эта разработка открывает новую страницу не только для космологии. Принцип объединения физической модели с ИИ можно применить и в других областях науки, где приходится учитывать множество взаимосвязанных процессов.

В климатологии и метеорологии подобные методы помогут точнее моделировать атмосферные явления, а в океанографии — отслеживать формирование течений и влияние температуры на экосистемы. Даже в физике материалов появится возможность просчитывать химические реакции на атомном уровне с невиданной скоростью. Аналогичные подходы уже применяются в проектах вроде наблюдений галактики NGC 646, где телескопы фиксируют распределение тёмной материи и помогают проверять модели Вселенной.

Главная ценность заключается в том, что ИИ перестаёт быть лишь инструментом анализа. Он становится активным участником научного открытия, способным не просто интерпретировать данные, но и влиять на сам процесс моделирования. Это шаг от наблюдения к соучастию — ИИ теперь помогает нам создавать новую науку.

Новая эпоха симуляций

Интеграция искусственного интеллекта в фундаментальные научные расчёты показывает, что человек способен не просто ускорять вычисления, а переосмысливать их суть. В результате мы получаем инструменты, которые открывают ранее недостижимые горизонты — от понимания звёздной эволюции до прогнозирования климатических изменений.

Прорыв в моделировании Млечного Пути стал символом нового подхода в науке: там, где физика сталкивалась с пределами, искусственный интеллект создаёт новые возможности для познания Вселенной.