هل يمكن للكون أن يتعلم؟

بالعربي/ يعتقد فريق من العلماء أن الإجابة هي “نعم”.

يمكن للكون أن يعلم نفسه كيف يتطور إلى كون أفضل وأكثر استقرارًا. هذه هي الفكرة البعيدة التي اقترحها فريق من العلماء الذين قالوا إنهم يعيدون تصور الكون تمامًا كما جدد داروين نظرتنا إلى العالم الطبيعي. 

تحاول الفكرة الجديدة المثيرة للجدل شرح سبب تطبيق قوانين الفيزياء كما نراها باستخدام إطار رياضي لوصف مختلف النظريات المقترحة في الفيزياء ، مثل نظريات المجال الكمومي والجاذبية الكمومية. والنتيجة هي نظام مشابه لبرنامج التعلم الآلي. 

اكتشف العلماء العديد من القوانين الفيزيائية والكميات ذات القيم الثابتة لتعريف الكون. من كتلة الإلكترون إلى قوة الجاذبية ، هناك العديد من الثوابت المحددة في الكون التي تبدو عشوائية بالنسبة للبعض ، نظرًا لقيمها الدقيقة والتي تبدو غير نمطية. 

قال المؤلف ويليام كننغهام ، الفيزيائي و برمجيات رائدة في شركة Agnostiq للحوسبة الكمية. “ليس هناك حقًا سبب واضح لتفضيل [مجموعة من القوانين] على أخرى.

نظام يدرس نفسه بنفسه

للإجابة على هذا السؤال ، تساءلت المجموعة عما إذا كانت الطريقة التي نرى بها الكون اليوم هي مجرد طريقة واحدة كان الكون؟ ربما القوانين التي نراها اليوم هي مجرد تكرار واحد من العديد. ربما الكون يتطور.

من أجل الحصول على كون يتطور ، اقترح الباحثون فكرة تسمى الكون الذاتي – كون هو التعلم الذاتي. في هذه الحالة ، سيحدث التعلم بشكل مشابه لكيفية عمل خوارزمية التعلم الآلي ، حيث تؤثر التعليقات في مرحلة ما على المرحلة التالية ، بهدف الوصول إلى حالة طاقة أكثر استقرارًا. . 

بعد هذه الفكرة ، طورت المجموعة إطارًا محتملاً يمكن للكون أن يتعلم من خلاله ، بالاعتماد على رياضيات المصفوفة – طريقة للقيام بالرياضيات مرتبة في صفوف وأعمدة – الشبكات العصبية ومبادئ التعلم الآلي الأخرى. باختصار ، قاموا بالتحقيق فيما إذا كان الكون يمكن أن يكون كمبيوتر تعليمي. 

قال المؤلف لي سمولين ، الفيزيائي في معهد بيريميتر للفيزياء النظرية ، في واترلو ، كندا .

عالم دارويني

على غرار الطريقة التي يمكن أن تتطور بها العثة لتمويه أفضل ، يمكن أن يتطور الكون الذاتي إلى حالة أعلى – والتي قد تعني في هذه الحالة حالة طاقة أكثر استقرارًا. يمكن فقط المضي قدمًا ، حيث يخلق كل تكرار كونًا أفضل أو أكثر استقرارًا من ذي قبل. الثوابت الفيزيائية التي نقيسها اليوم صالحة فقط الآن وربما كانت قيمًا مختلفة في الماضي. 

وجد الفريق أن بعض نظريات الجاذبية الكمومية ونظريات المجال الكمومي المعروفة باسم نظريات القياس – فئة من النظريات التي تهدف إلى تشكيل جسر بين نظرية أينشتاين للنسبية الخاصة وميكانيكا الكم لوصف الجسيمات دون الذرية – يمكن تعيينها أو ترجمتها بلغة المصفوفة الرياضيات ، وإنشاء نموذج لنظام التعلم الآلي. أظهر هذا الارتباط أنه في كل تكرار أو دورة لنظام التعلم الآلي ، يمكن أن تكون النتيجة هي القوانين الفيزيائية للكون. 

“نحن نحاول تغيير المحادثة بالطريقة التي اضطر بها داروين عالم الأحياء إلى تغيير المحادثة للحصول على فهم أعمق للموضوع.”لي سمولين ، معهد بيرميتر

يمثل إطار التعلم ، الموصوف في ورقتهم المنشورة على قاعدة بيانات ما قبل الطباعة arXiv ، أول “خطوات صغيرة” للفكرة ، وفقًا للمجموعة. ومع ذلك ، مع مزيد من العمل ، يمكن للفريق إنشاء نموذج كامل للكون يمكن أن يفتح أبواباً جديدة لفهم كوننا. 

قال كننغهام: “أحد الاحتمالات المثيرة هو أنه يمكنك استخدام أحد هذه النماذج وربما استخراج شيء جديد”. قد يكون هذا اكتشاف فيزياء لنوع جديد من الثقوب السوداء ، أو قانون جديد يصف نظامًا فيزيائيًا لم يتم شرحه بعد ، مثل الطاقة المظلمة. 

ومع ذلك ، ليس كل الباحثين متحمسين للفكرة الجديدة. يؤكد تيم مودلين ، أستاذ الفلسفة في جامعة نيويورك ، والذي لم يشارك في العمل الجديد ، أنه لا يوجد دليل على المفهوم والكثير ضده ، مثل أن بعض قوانين الفيزياء التي تم قياسها هي نفسها اليوم كما هي. كانت بعد فترة وجيزة من الانفجار العظيم. بالإضافة إلى ذلك ، إذا كانت قوانين الكون تتطور ، يعتقد مودلين أنه يجب أن تكون هناك مجموعة أكبر من القوانين غير القابلة للتغيير التي تحكم هذا التغيير ، مما ينفي فكرة النظام الذاتي. 

لم يكن بيتر دبليو إيفانز ، الفيلسوف بجامعة كوينزلاند بأستراليا ، الذي لم يشارك في الدراسة الجديدة ، قد استحوذ على اهتمامه في البداية بالعمل الجديد. لكن إيفانز يوافق على أخذ الوقت الكافي للمقاربات غير التقليدية للأسئلة المتطرفة مثل “لماذا الكون على ما هو عليه؟” قال لـ Live Science في رسالة بريد إلكتروني ، إن مثل هذه الأساليب ، حتى لو لم تكن مثمرة بحد ذاتها ، قد تؤدي إلى أفكار غير متوقعة ، والتي يمكن أن تفتح أبوابًا جديدة للتعلم عن الكون.

لم يكن بيتر دبليو إيفانز ، الفيلسوف بجامعة كوينزلاند بأستراليا ، الذي لم يشارك في الدراسة الجديدة ، قد استحوذ على اهتمامه في البداية بالعمل الجديد. لكن إيفانز يوافق على أخذ الوقت الكافي للمقاربات غير التقليدية للأسئلة المتطرفة مثل “لماذا الكون على ما هو عليه؟” قال لـ Live Science في رسالة بريد إلكتروني ، إن مثل هذه الأساليب ، حتى لو لم تكن مثمرة بحد ذاتها ، قد تؤدي إلى أفكار غير متوقعة ، والتي يمكن أن تفتح أبوابًا جديدة للتعلم عن الكون.

يقر الباحثون الذين يقفون وراء الدراسة الجديدة بأن عملهم تمهيدي فقط وليس المقصود منه أن يكون نظرية نهائية ، بل طريقة لبدء التفكير في الأشياء بطريقة جديدة. في النهاية ، بينما لم تتوصل الورقة إلى أي استنتاجات حول نوع النموذج الذي يمكن استخدامه بالضبط لوصف كوننا ، فإنها تطرح إمكانية أن يتعلم الكون. Advertisement

قال كننغهام لـ Live Science: “أعتقد أنه في نهاية هذا الأمر ، تركنا الكثير من الأسئلة المفتوحة وبالتأكيد لم نتمكن من إثبات أي شيء”. “لكن ما كنا نهدف إليه حقًا هو بدء مناقشة”.

المصدر/ livescience.comالمترجم/barabic.com