חוקרים ישראלים פיתחו משוואה שמסבירה למה חלקיקים ששוקעים עולים לרגע
חוקרים מאוניברסיטת חיפה ואוניברסיטת תל אביב פיתחו משוואה מתמטית חדשה, בסיוע בינה מלאכותית, המסבירה תופעה פיזיקלית בה חלקיקים השוקעים בנוזל מאטים ואף עולים לרגע כשהם עוברים בין שכבות בעלות צפיפות שונה. המשוואה, שפורסמה בכתב העת Machine Learning: Science and Technology, הצליחה לשחזר במדויק את האטת החלקיקים, התעכבותם באזור המעבר ואף את שינוי כיוון תנועתם בחלק מהמקרים.
ד"ר טדי לזבניק מאוניברסיטת חיפה, ממחברי המחקר, הדגיש כי הבינה המלאכותית סייעה לחוקרים למצוא נוסחה פשוטה ומובנת, אך לא החליפה את תפקידם או גילתה חוק טבע חדש. המשוואה החדשה מתארת טוב יותר תופעה מורכבת, שבה פועלים כוחות נוספים באזור המעבר בין השכבות, לעומת מודלים קודמים שהתקשו להסביר זאת בנוסחה אחת.
המחקר ניתח 321 ניסויים בהם שקעו כדורים קטנים במכל עם שכבות נוזל שונות, תוך שימוש במצלמות מהירות ותאורת לייזר למעקב מדויק אחר תנועתם. הנתונים הזינו למערכת בינה מלאכותית שסייעה באיתור המשוואה. ב-84.7% מהניסויים, הכדור האט לאחר המעבר בין השכבות, והמשוואה החדשה מראה שהכוח הפועל אינו רגעי אלא מתפתח בהדרגה, מה שעשוי להסביר את שינוי כיוון התנועה.
פרופ' אלכס ליברזון מאוניברסיטת תל אביב ציין כי המשוואה החדשה מאפשרת להבין את מנגנון הפעולה באזור המעבר, ולא רק לחזות את התנועה. הבנה זו חשובה לתהליכים טבעיים והנדסיים כמו שקיעת משקעים, פיזור מזהמים וטיפול בשפכים. החוקרים מדגישים כי המשוואה נבדקה בטווח מוגבל של תנאים ועדיין אינה חוק כללי.
