Το σύμπαν θα μπορούσε να διδάσκει πώς να εξελιχθεί σε ένα καλύτερο, πιο σταθερό, σύμπαν. Αυτή είναι η μακρινή ιδέα που προτείνει ομάδα επιστημόνων που λένε ότι αν σκεφτούμε το σύμπαν όπως ακριβώς ο Δαρβίνος, η άποψή μας για τον φυσικό κόσμο ανενεώνεται...
Η αμφιλεγόμενη νέα ιδέα επιχειρεί να εξηγήσει γιατί οι νόμοι της φυσικής είναι όπως τους βλέπουμε να χρησιμοποιούν ένα μαθηματικό πλαίσιο για να περιγράψουν διάφορες προτεινόμενες θεωρίες στη φυσική, όπως οι κβαντικές θεωρίες πεδίων και η κβαντική βαρύτητα. Το αποτέλεσμα είναι ένα σύστημα παρόμοιο με ένα πρόγραμμα μηχανικής μάθησης.
(Που μπορεί να σημαίνει πως το Σύμπαν «πλησιάζει» την ανθρώπινη εφευρετικότητα)
Οι επιστήμονες έχουν ανακαλύψει πολλούς φυσικούς νόμους και ποσότητες με σταθερές τιμές για να καθορίσουν το σύμπαν. Από τη μάζα ενός ηλεκτρονίου, έως τη δύναμη της βαρύτητας, υπάρχουν πολλές συγκεκριμένες σταθερές στο σύμπαν που φαίνονται αυθαίρετες σε κάποιους, δεδομένης της ακριβούς και των φαινομενικών μοτίβων τιμών τους.
"Ένας από τους στόχους της θεμελιώδους φυσικής αυτές τις μέρες είναι να μην καταλάβουμε μόνο ποιοι είναι οι νόμοι της φυσικής, αλλά γιατί συμβαίνει να είναι όπως είναι, γιατί παίρνουν τις μορφές που κάνουν", δήλωσε ο συγγραφέας William Cunningham, φυσικός και πρωτοπόρος λογισμικού στην εκκίνηση κβαντικών υπολογιστών Agnostiq. "Δεν υπάρχει πραγματικά ένας προφανής λόγος για τον οποίο ένα [σύνολο νόμων] θα προτιμούσε ένα άλλο."
Ένα αυτοδίδακτο σύστημα
Για να απαντήσει σε αυτήν την ερώτηση, η ομάδα αναρωτήθηκε αν ο τρόπος που βλέπουμε το σύμπαν σήμερα είναι ένας τρόπος με τον οποίο ήταν το σύμπαν; Ίσως οι νόμοι που βλέπουμε σήμερα είναι μόνο μία επανάληψη πολλών. Ίσως το σύμπαν εξελίσσεται.
Προκειμένου να υπάρξει ένα σύμπαν που εξελίσσεται, οι ερευνητές πρότειναν μια ιδέα που ονομάζεται αυτοδιδακτικό σύμπαν - ένα σύμπαν που λειτουργεί με αυτο-μάθηση. Σε αυτήν την περίπτωση, η μάθηση θα συνέβαινε παρόμοια με το πώς λειτουργεί ένας αλγόριθμος μηχανικής μάθησης, όπου η ανατροφοδότηση σε ένα στάδιο επηρεάζει το επόμενο, με στόχο την επίτευξη μιας πιο σταθερής ενεργειακής κατάστασης.
Ακολουθώντας αυτήν την ιδέα, η ομάδα ανέπτυξε ένα πιθανό πλαίσιο με το οποίο το σύμπαν θα μπορούσε να μάθει, αντλώντας από τα μαθηματικά της μήτρας - έναν τρόπο να κάνουμε μαθηματικά διατεταγμένα σε σειρές και στήλες - νευρωνικά δίκτυα και άλλες αρχές μηχανικής μάθησης.Εν ολίγοις, διερεύνησαν εάν το σύμπαν θα μπορούσε να είναι ένας υπολογιστής μάθησης.
( Ίσως, αλλά έρχονται στην αναλογία προς τα πίσω. αν το Σύμπαν «είναι σαν έναν υπολογιστή μάθησης», τότε είναι ένας «υπολογιστής» πέρα από τη φαντασία μας για το τι θα μπορούσε να είναι ένας υπολογιστής». Ωστόσο, είναι μια αναλογία που αξίζει να μελετηθεί!)
"Προσπαθούμε να αλλάξουμε τη συζήτηση με τον τρόπο που η βιολογία του Δαρβίνου έπρεπε να αλλάξει τη συνομιλία για να πάρει μια βαθύτερη κατανόηση για το θέμα", δήλωσε ο συγγραφέας Lee Smolin, φυσικός στο Ινστιτούτο Θεωρητικής Φυσικής του Περιμέτρου, στο Waterloo του Καναδά.
Ένα σύμπαν του Δαρβίνου
Παρόμοιο με το πώς ένας σκώρος μπορεί να εξελιχθεί για να έχει καλύτερη καμουφλάζ, ένα αυτοδιδακτικό σύμπαν θα μπορούσε να εξελιχθεί σε μια υψηλότερη κατάσταση - κάτι που σε αυτήν την περίπτωση θα μπορούσε να σημαίνει ένα που βρίσκεται σε μια πιο σταθερή ενεργειακή κατάσταση . Σύμφωνα με το μαθηματικό πλαίσιο που ανέπτυξαν οι ερευνητές, αυτό το σύστημα μπορούσε να προχωρήσει μόνο, με κάθε επανάληψη να δημιουργεί ένα καλύτερο, ή πιο σταθερό σύμπαν από πριν. Οι φυσικές σταθερές που μετράμε σήμερα ισχύουν μόνο τώρα και ενδέχεται να είχαν διαφορετικές τιμές στο παρελθόν.
(Εντάξει, αλλά υπάρχει ένα θεμελιώδες ελάττωμα στα «πράγματα που μπορούν να βελτιωθούν μόνα»: προϋποθέτει ένα «σημείο εκκίνησης» ή «Big Bang» - «όλα προήλθαν από το τίποτα» - το οποίο δεν είναι πιο ικανοποιητική εξήγηση από το «ο Θεός δημιούργησε τον κόσμο σε 7 ημέρες»).
Η ομάδα διαπίστωσε ότι ορισμένες θεωρίες κβαντικής βαρύτητας και κβαντικών πεδίων που είναι γνωστές ως θεωρίες μετρητή - μια κατηγορία θεωριών που στοχεύουν να σχηματίσουν μια γέφυρα μεταξύ της θεωρίας ειδικής σχετικότητας και της κβαντικής μηχανικής του Αϊνστάιν για την περιγραφή υποατομικών σωματιδίων - θα μπορούσαν να χαρτογραφηθούν ή να μεταφραστούν στη γλώσσα του πίνακα μαθηματικά, δημιουργώντας ένα μοντέλο συστήματος μηχανικής μάθησης. Αυτή η σύνδεση έδειξε ότι σε κάθε επανάληψη ή κύκλο του συστήματος μηχανικής μάθησης, το αποτέλεσμα θα μπορούσε να είναι οι φυσικοί νόμοι του σύμπαντος .
Το πλαίσιο εκμάθησης, που περιγράφεται στην εργασία τους που δημοσιεύτηκε στη βάση δεδομένων προτύπων arXiv, αντιπροσωπεύει τα πρώτα «βήματα μωρού» στην ιδέα, σύμφωνα με την ομάδα. Ωστόσο, με περισσότερη δουλειά, η ομάδα θα μπορούσε να δημιουργήσει ένα ολοκληρωμένο μοντέλο του σύμπαντος που θα μπορούσε να ανοίξει νέες πόρτες στην κατανόηση του κόσμου μας.
"Μια συναρπαστική προοπτική είναι ότι θα μπορούσαμε να χρησιμοποιήσουμε ένα από αυτά τα μοντέλα και ίσως να εξαγάγουμε κάτι νέο", δήλωσε ο Cunningham. Αυτό θα μπορούσε να είναι η ανακάλυψη της φυσικής για έναν νέο τύπο μαύρης τρύπας ή έναν νέο νόμο που περιγράφει ένα φυσικό σύστημα που δεν έχει ακόμη εξηγηθεί, όπως η σκοτεινή ενέργεια.
Ωστόσο, δεν είναι όλοι οι ερευνητές ενθουσιασμένοι από τη νέα ιδέα. Ο Tim Maudlin, καθηγητής φιλοσοφίας στο Πανεπιστήμιο της Νέας Υόρκης, ο οποίος δεν συμμετείχε στο νέο έργο, ισχυρίζεται ότι δεν υπάρχουν αποδείξεις για την ιδέα και υπάρχουν πολλά εναντίον της, όπως ότι ορισμένοι νόμοι της φυσικής που έχουν μετρηθεί είναι οι ίδιοι σήμερα όπως λίγο μετά το Big Bang. Επιπλέον, εάν οι νόμοι του σύμπαντος εξελίσσονται, ο Maudlin πιστεύει ότι πρέπει να υπάρχει ένα μεγαλύτερο αμετάβλητο σύνολο νόμων που διέπει αυτήν την αλλαγή, η οποία αναιρεί την ιδέα ενός αυτοδίδακτου συστήματος.
"Όταν εξετάζουμε τους θεμελιώδεις νόμους - όπως η εξίσωση του Schröderer ή η γενική σχετικότητα - δεν φαίνονται καθόλου τυχαίοι", δήλωσε ο Maudlin στο Live Science. "Μπορούν να καταγραφούν μαθηματικά με πολύ στενά περιορισμένους τρόπους χωρίς πολλές ρυθμιζόμενες παραμέτρους."
Ο Peter W. Evans, ένας φιλόσοφος στο Πανεπιστήμιο του Queensland στην Αυστραλία, ο οποίος δεν συμμετείχε στη νέα μελέτη, επίσης δεν τον κέρδισε αρχικά το νέο έργο αλλά συμφωνεί να αφιερώσει χρόνο για ανορθόδοξες προσεγγίσεις σε ριζοσπαστικά ερωτήματα όπως "Γιατί είναι το σύμπαν έτσι;" Τέτοιες προσεγγίσεις, ακόμη και αν δεν είναι καρποφόρες, μπορούν να οδηγήσουν σε απροσδόκητες ιδέες, οι οποίες θα μπορούσαν να ανοίξουν νέες πόρτες για να μάθουμε για το σύμπαν, είπε στο Live Science σε ένα email.
Οι ερευνητές πίσω από τη νέα μελέτη αναγνωρίζουν ότι το έργο τους είναι μόνο προκαταρκτικό και δεν προορίζεται ως τελική θεωρία, αλλά μάλλον ένας τρόπος να αρχίσουν να σκέφτονται τα πράγματα με έναν νέο τρόπο. Τελικά, ενώ το έγγραφο δεν καταλήγει σε συμπεράσματα σχετικά με το τι ακριβώς μοντέλο θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για να περιγράψει το σύμπαν μας, θέτει την πιθανότητα ότι το σύμπαν θα μπορούσε να μάθει.
"Νομίζω ότι στο τέλος αυτού, έχουμε μείνει με πολλές ανοιχτές ερωτήσεις και σίγουρα δεν μπορέσαμε να αποδείξουμε τίποτα", δήλωσε ο Cunningham στο Live Science. «Αλλά αυτό που πραγματικά στοχεύαμε είναι να ξεκινήσουμε μια συζήτηση».
Από άρθρο της Μάρας Τζόνσον-Γκρο στο Live Science
(Για να είναι το σύμπαν «ικανό να μάθει» σημαίνει κάποιο είδος νοημοσύνης. Εκεί, αυτοί οι επιστήμονες βρίσκονται στο κατώφλι της αναγνώρισης της «υπερ-συνείδησης», της νοημοσύνης, εκτός από τον άνθρωπο, και έτσι ένα διάλειμμα με τον Επιστημονικό Υλικό που εισήγαγε ο Ντάργουιν και άλλοι.
Η θεωρία του ευφυούς σχεδιασμού που επεξηγείται από τον Michael Behe και άλλους προτείνει επίσης τη μη ανθρώπινη νοημοσύνη «πίσω» ή ενημερωτική ύλη. Ένα σύμπαν «μηχανικής μάθησης» είναι τουλάχιστον εν μέρει μια αναγνώριση ότι οι δογματικές υλιστικές θεωρίες όπως ο Δαρβινισμός - στην οποία όλα συμβαίνουν τυχαία και χωρίς κανένα σκοπό ή τάξη - είχαν «την ημέρα τους στον Ήλιο».
Τώρα είναι η ώρα για τη θρησκεία και την επιστήμη να μπουν στο φως ενός Σύμπαντος που ονομάζουμε Θεϊκό Κοσμικό Νου. Το Σύμπαν δεν είναι μόνο «μαθαίνοντας καθώς προχωρά». Βλέπει όλα - παρελθόν, παρόν και μέλλον...)