فیزیکدانانی که با مایکروسافت کار می‌کنند فکر می‌کنند که جهان یک کامپیوتر خود آموز است

منتشر شده در thenextweb به تاریخ ۲۸ دسامبر ۲۰۲۱
لینک منبع Physicists working with Microsoft think the universe is a self-learning computer

تیمی از فیزیکدانان نظری که امروز با مایکروسافت کار می‌کنند یک مقاله تحقیقاتی شگفت‌انگیز پیش از چاپ منتشر کردند که جهان را به عنوان یک سیستم خودآموزی از قوانین تکاملی توصیف می‌کرد.

به عبارت دیگر: ما درون یک کامپیوتر زندگی می‌کنیم که یاد می‌گیرد.

ایده بزرگ

استدلال شبیه‌سازی بوستروم اخیراً موضوع داغ محافل علمی بوده است. ما اخیرا «چه می‌شود اگر شما در یک شبیه‌سازی زندگی کنید، اما هیچ کامپیوتری وجود ندارد» را منتشر کردیم تا یک نظریه متفاوت ارائه دهد، اما مایکروسافت یک «ابجوی مرا نگه دارد» کیهانی را با این مقاله بیرون کشید.

این مقاله که «جهان خودتعلیمی» نام دارد و امروز در arXiv منتشر می‌شود، ۸۰ صفحه را پوشش می‌دهد و یک استدلال سطحی بسیار خوب برای یک نظریه جدید و ظریف از همه چیز ارائه می‌دهد.

این برداشت من است: براساس تفسیر من از این مقاله، جهان یا قرار بود وجود داشته باشد یا قرار نبود وجود داشته باشد. واقعیت موجود به ما می‌گوید که چگونه این کار جواب داد. هر تدبیری (قانونی) باعث شد که این اتفاق بیفتد، زمینه را برای اتفاقات بعدی آماده کرد.

این مقاله استدلال می‌کند که قوانین حاکم بر جهان یک سیستم یادگیری تکاملی هستند. به عبارت دیگر: جهان یک کامپیوتر است و، به جای اینکه در حالت جامد وجود داشته باشد، از طریق یک سری قوانین که در طول زمان تغییر می‌کنند، تداوم می‌یابد.

چطور کار می‌کند؟ این بخش دشوار است. محققان جهان را به عنوان یک سیستم یادگیری با فراخوانی سیستم‌های یادگیری ماشینب توضیح می‌دهند. دقیقاً همانطور که می‌توانیم به ماشین‌ها آموزش دهیم که عملکردهای جاری را در طول زمان انجام دهند، یعنی یاد بگیرند، قوانین جهان اساساً الگوریتم‌هایی هستند که در قالب عملیات یادگیری کار می‌کنند.

به گفته محققان:

به عنوان مثال، وقتی ما ساختارهایی را می‌بینیم که شبیه به معماری یادگیری عمیق هستند در سیستم‌های آموزشی خودکار ساده ظهور می‌کنند، ممکن است تصور کنیم که معماری ماتریس عملیاتی که در آن جهان ما قوانین را تکامل می‌دهد، خود از یک سیستم آموزشی خودکار که از حداقل شرایط شروع ممکن ناشی می‌شود، تکامل می‌یابد؟

اگر در موردش فکر کنید، شاعرانه است. ما قوانین فیزیک را همان طور که رعایت می‌کنیم، درک می‌کنیم، بنابراین منطقی به نظر می‌رسد که قانون فیزیکی اصلی فوق‌العاده ساده، خودتداوم بخش، و قادر به یادگیری و تکامل باشد.

شاید جهان با انفجار بزرگ شروع نشد، بلکه یک تعامل ساده بین ذرات بود. محققان به این منشا متواضعانه با بیان «ساختارهای اطلاعاتی به طور معمول قدرت‌های علت و معلولی مجموعه‌های نسبتا کوچک ذرات را تقویت می‌کنند» اشاره می‌کنند.

این به چه معنا است

اگر از من بپرسید، بازی ساختگی است. دانشمندان قوانین همیشه در حال تکامل جهان را غیرقابل برگشت توصیف می‌کنند:

یک مفهوم این است که اگر تکامل قوانین واقعی باشد، به احتمال زیاد یک سویه خواهد بود، زیرا در غیر این صورت برای قوانین بازگشت به حالت‌های قبلی رایج خواهد بود، شاید حتی بیشتر از اینکه آن‌ها یک حالت جدید پیدا کنند. این به این دلیل است که یک حالت جدید تصادفی نیست، بلکه حتما باید محدودیت‌های خاصی را برآورده کند، در حالی که وضعیت گذشته درحال حاضر قبلاً محدودیت‌هایی را برآورده کرده است.

یک سیستم برگشت‌پذیر اما در حال تکامل به طور تصادفی گذشته نزدیک خود را اغلب بررسی می‌کند. وقتی ما یک سیستم در حال تحول را می‌بینیم که دوره‌های پایداری را نشان می‌دهد، احتمالا به صورت یک طرفه تکامل می‌یابد.

در توضیح این نکات، محققان به تصویر یک متخصص پزشکی قانونی استناد می‌کنند که تلاش می‌کند تا بازسازی کند که چگونه یک برنامه مشخص به نتیجه رسیده‌است. در یک مثال، متخصص می‌تواند به سادگی علایم مغناطیسی باقی مانده بر روی هارد دیسک را بررسی کند. به این ترتیب، نتایج برنامه قابل‌برگشت هستند: سابقه اجرای آن‌ها وجود دارد.

اما اگر همان متخصص سعی کند نتایج یک برنامه را با بررسی CPU، که احتمالاً نهادی است که بیشترین مسئولیت اجرای آن را دارد، تعیین کند، انجام آن بسیار دشوارتر خواهد بود. هیچ سابقه داخلی و عمدی از عملیاتی که یک CPU انجام می دهد وجود ندارد.

شما باید بررسی کنید که چگونه هر ذره‌ای که در طول عملیات با گیت‌های منطقی خود تعامل داشت، تغییر کرد تا از طریق مشاهده داخلی CPU در حال کار، تصویر تاریخی یک برنامه کامپیوتری را ترسیم کنید.

پیامدها

اگر جهان از طریق مجموعه‌ای از قوانین عمل کند که در ابتدا ساده هستند، اما خودآموزنده هستند (خودآموز) و بنابراین قادر به تکامل در طول زمان هستند، ممکن است برای انسان‌ها غیرممکن باشد که فیزیک را یکپارچه کنند.

طبق این مقاله، قواعدی که بر مفاهیمی مانند نسبیت حاکم است، ممکن است 13.8 میلیارد سال پیش از نظر عملکردی، پیامدهای عملیاتی متفاوتی نسبت به 100 تریلیون سال آینده داشته باشند. و این یعنی «فیزیک» یک هدف متحرک است.

البته، این همه حدس و گمان براساس فیزیک نظری است. مطمئناً محققان به معنای واقعی کلمه منظورشان این نیست که جهان یک رایانه است، درست است؟

طبق مقاله:

ما در حال بررسی این هستیم که آیا جهان یک کامپیوتر یادگیری است یا نه.

به نظر می‌رسد بخشی از این نظریه نشان می‌دهد که کیهان یک کامپیوتر یادگیرنده است، به این دلیل که قوانینی که در حال حاضر توسط آن محدود شده است در ابتدای پیدایش آن مشخص نشده است.

ما نمی‌توانیم جهان را به عنوان یک فرآیند معکوس کنیم، چون هیچ رکورد قابل تایید داخلی از فرآیندهای آن وجود ندارد - مگر اینکه یک هارد دیسک کیهانی وجود داشته باشد که در جایی در فضا شناور باشد.

نتیجه‌گیری

دانشمندان ما به دنبال مدل‌های فیزیک سال گذشته هستند زیرا جهان خودجوش و خودآموز، قوانین در حال تکامل خود را در سراسر ابدیت تداوم می‌بخشد.

این یک مقاله پیش از انتشار است، بنابراین هنوز آن را متعارف تلقی نکنید، اما در بازرسی اولیه موفق بوده است. همه اینها نتیجه یک تفکر ساده است، در ابتدا، اما محققان کارهای زیادی را برای توصیف انواع الگوریتم‌ها و سیستم‌های شبکه عصبی که چنین جهانی تولید می‌کند و خود از آن تشکیل می‌شود، انجام می‌دهند.

در نهایت این تیم این کار را به عنوان «گام‌های کوچک» به سمت یک تئوری گسترده‌تر توصیف می‌کند.

این متن با استفاده از ربات ترجمه مقالات فیزیک ترجمه شده و به صورت محدود مورد بازبینی انسانی قرار گرفته است.در نتیجه می‌تواند دارای برخی اشکالات ترجمه باشد.

مقالات لینک‌شده در این متن می‌توانند به صورت رایگان با استفاده از مقاله‌خوان ترجمیار به فارسی مطالعه شوند.