Алюминиевая кастрюля на плите плавится при 660 градусах Цельсия — это знает каждый. Но что будет, если нагреть алюминий в сто раз сильнее? Жидкость начнёт кипеть, и вот тут начинается загадка: при какой именно температуре это происходит? Ответы в научных статьях различались почти на 4000 градусов — всё равно что спорить, закипает ли вода при 50 или при 350 градусах.

Группа исследователей решила положить конец разнобою. Они построили компьютерную модель, в которой за движением миллионов атомов алюминия следит нейросеть, обученная на точных квантовых расчётах. Такая модель — как опытный кондитер, который по одному виду теста понимает, когда оно превратится в пышный бисквит. Сначала проверили несколько рецептов (в науке их называют функционалами плотности) и выбрали тот, который лучше всего воспроизводит известную плотность жидкого алюминия.

Дальше алюминий «нагревали» в симуляции двумя способами. Первый — следили, при какой температуре жидкость теряет устойчивость и начинает самопроизвольно распадаться на капли и пузыри. Второй — поместили жидкость и пар в один виртуальный ящик и смотрели, при какой температуре граница между ними исчезает. Оба пути привели к одному результату: критическая температура 6531–6576 кельвинов (около 6260–6300 °C), плотность 0,637 грамма на кубический сантиметр — это в четыре раза легче воды, и давление 1,6 килобара, как на глубине 16 километров под землёй.

Теперь, когда критическая точка известна с точностью до 50 градусов, инженеры смогут точнее рассчитывать лазерную резку и сварку металлов, а планетологи — моделировать, как ведут себя металлы в недрах далёких миров, где давление и температура достигают экстремальных значений.