Физике был посвящён тематический вечер, который прошёл 14 ноября в Информационном центре по атомной энергии (ИЦАЭ) Ростова-на-Дону в рамках еженедельного проекта «ИЦАЭ OPEN».

Вечер начался с мастерской «Ставим опыты вместе с известными учёными». Прежде чем начать эксперименты и пойти по стопам Альберта Эйнштейна, Даниила Бернулли, Бенжамина Франклина, Исаака Ньютона, Майкла Фарадея и других великих учёных, Татьяна Кудринская, кандидат физико-математических наук, доцент Южного федерального университета, преподаватель СУНЦ ЮФО, рассказала, какие великие открытия сделали эти люди.

Так, например, слушатели узнали, что Майкл Фарадей открыл электромагнитную индукцию, лежащую в основе промышленного производства электричества, создал первую модель электродвигателя и первый трансформатор, предсказал электромагнитные волны и ввёл термины ион, катод, анод, электролит, диэлектрик, диамагнетизм и парамагнетизм. А Ганс фон Охайн вошёл в историю как разработчик первой в мире газовой турбины для приведения в действие самолёта.

В параллели с теоретической частью мероприятия, гости центра разбирали исторические физические эксперименты учёных и даже пробовали их повторить. Были проведены самые разнообразные опыты: с электризацией, с атмосферным давлением, с инерцией и светом и даже с молнией.

Далее центр превратился в настоящий кинозал – посетители посмотрели самые яркие выпуски Физики от Побединского. Всё самое интересное из мира физики: природа пространства и времени, загадки чёрных дыр и далёких галактик, школьные вопросы и секреты высоких технологий, нейросети и квантовая физика, теория струн и теория относительности, путешествия во времени, антигравитация и прочие невероятные вещи.

А в завершение вечера состоялась лекция «При чём тут нейросети?», которую прочёл Богдан Проценко, лаборант-исследователь Международного исследовательского института интеллектуальных материалов ЮФО.

Он отметил, что вызвавшие большой резонанс в обществе Нобелевские премии 2024 года по химии и физике примечательны не только тем, что их результаты уже сейчас меняют и улучшают нашу жизнь, но также тем, что в них нет, на первый взгляд, ни химии, ни физики. Нобелевская премия по химии была дана за предсказание структуры белков с помощью нейросетей, а премия по физике – за большой вклад в создание и развитие нейросетей. Почему же в действительности нобелевские премии были присуждены правильно?

В первой части лекции слушатели подробно узнали, как работают два самых важных алгоритма в истории развития нейросетей: сети Хопфилда и машины Больцмана – в конечном итоге именно за их создание и была дана Нобелевская премия по физике 2024. Подробно разобравшись в истории и мотивации появления, эксперт объяснил по частям, как работают и строятся сети Хопфилда – нейросети, способные к ассоциативной памяти, а потому внесшие чрезвычайно большой вклад в нейронауку и когнитивистику. Похожая «судьба» постигла и машины Больцмана, модификации сети Хопфилда, первые нейросети, способные обобщать информацию и создавать что-то новое. Именно на идеях последней построены все удивительные результаты генеративного искусственного интеллекта последних лет, модели, что пишут стихи и картины, музыку, код и доказательства теорем: ChatGPT, Шедевриум, StableDiffusion и др. Так гости центра увидели не только, как создание и развитие этих сетей было инспирировано идеями из физики, но и как сильно они похожи на разные физические явления и теории. А ещё без них невозможен был бы нобелевский результат этого года по химии: AlphaFold.

Так спикер плавно подвёл рассказ ко второй части лекции, в которой слушатели увидели, что сворачивание белков (фолдинг), являясь хоть и задачей химической, физической, в конце концов, биологической, очень пересекается с тем, о чём говорилось в первой половине лекции. Подробно разобравшись в том, что такое белки, какая у них структура и почему знание о ней очень важно в создании новых лекарств, эффективных катализаторов и природоподобных технологий (помимо чисто фундаментальной колоссальной значимости для науки), Богдан подробно рассказал о принципе работы ещё одной «нобелевской» нейросети: AlphaFold, модели для предсказания структуры белков «на лету», которой каждый может воспользоваться со своего ноутбука, вместо дорогостоящих экспериментов или долгих и неточных расчётов «в лоб».

Поняв, какую революцию в предсказании белковых структур произвели нейросети, гости центра оценили, почему это может быть важно на практике: по известной структуре белка каждый может придумать и яд, и лекарство, имея лишь старенький ноутбук и доступ в интернет.

«Стирающиеся границы между дисциплинами, о чём твердят уже многие десятилетия, никогда ещё не были столь призрачны в истории науки, что ярко подтвердили нобелевские премии по химии и физике 2024 года. И только в ИЦАЭ крутость лекций такова, что каждый из присутствующих тем вечером смог ощутить и лицезреть это воочию, прикоснувшись к последнему краю науки и техники!» — подытожил Богдан Проценко.

Каждый четверг ИЦАЭ Ростова-на-Дону работает в формате открытой площадки для любителей науки всех возрастов. В этот день гостей центра ждут познавательные мастер-классы, интеллектуальные и подвижные игры, встречи с научными экспертами и научно-популярные ток-шоу.