Є альтернативні способи опису Всесвіту, і цілком можливо, що наш вибір не ідеальний
Нова програма штучного інтелекту, розроблена дослідниками з Колумбійського університету, схоже відкрила власну альтернативну фізику.
Повідомляє Science Alert.
Візьміть будь-який підручник з фізики. У ньому ви знайдете безліч формул, що описують наш світ. Формули описують явища, які ми спостерігаємо, але за кожним може стояти набір чинників, які нам не очевидні. Усі фізичні закони описуються як математичні відносини між змінними.
Після показу відеороликів про фізичні явища на Землі ШІ не наново відкрив поточні змінні, які ми використовуємо; натомість він фактично вигадав нові змінні, щоб пояснити те, що він бачив.
Щоб було ясно, це не означає, що наша нинішня фізика помилкова або що існує більш прикладна модель для пояснення навколишнього світу. (Закони Ейнштейна виявилися неймовірно надійними). Але ці закони могли існувати тільки тому, що вони були побудовані на існуючій «мові» теорії та принципів, встановлених віковою традицією.
Враховуючи альтернативну часову шкалу, коли інші уми вирішували ті ж проблеми з дещо іншої точки зору, чи ми як і раніше формулюватимемо механіку, яка пояснює наш Всесвіт, так само?
Навіть із новими технологіями візуалізації чорних дірок та виявлення дивних далеких світів ці закони знову і знову підтверджуються (примітка: квантова механіка — це зовсім інша історія, але тут зупинимося на видимому світі).
Новий ШІ переглядав відео лише кількох фізичних явищ, тому він аж ніяк не може вигадувати нову фізику для пояснення Всесвіту або намагатися перевершити Ейнштейна. Такої мети не було.
«Мені завжди було цікаво, якби ми колись зустріли розумну інопланетну расу, відкрили б вони ті самі закони фізики, що й ми, чи вони могли б описати Всесвіт по-іншому?
В експериментах кількість змінних була однаковою при кожному перезапуску ШІ, але конкретні змінні щоразу були різними. Так що так, є альтернативні способи опису Всесвіту, і цілком можливо, що наш вибір не ідеальний», - говорить робототехнік Ход Ліпсон із Creative Machines Lab у Колумбії.
Крім того, команда хотіла дізнатися, чи може ШІ насправді знаходити нові змінні — і, отже, допомогти нам пояснити складні нові явища, що виникають у нашому поточному потоці даних, теоретичного розуміння яких ми нині не маємо.
Наприклад, нові дані, отримані в результаті гігантських експериментів, таких як Великий адронний колайдер, натякають на нову фізику.
То як же ШІ знаходить нову фізику?
Для початку команда завантажила в систему необроблені відеозаписи явищ, які вони вже зрозуміли, і поставила програмі просте питання: які мінімальні фундаментальні змінні, необхідні опису того, що відбувається?
У першому відео був показаний подвійний маятник, що коливається, який, як відомо, має чотири змінні стани: кут і кутову швидкість кожного з двох маятників.
ШІ обмірковував знятий матеріал і питання протягом кількох годин, а потім видав відповідь: для пояснення цього явища потрібно 4,7 змінних.
Це досить близько до чотирьох, про які ми знаємо… але це ще не пояснює, що ШІ вважає змінними.
Потім команда спробувала зіставити відомі змінні зі змінними, обраними ШІ. Дві з них приблизно відповідали кутам, але дві інші змінні залишалися загадкою. З усім тим, ШІ міг робити точні прогнози щодо того, що система робитиме далі, тому команда вирішила, що ШІ, мабуть, був у чомусь, чого вони не могли зрозуміти.
«Ми намагалися зіставити інші змінні з усім, що могли вигадати: кутову та лінійну швидкість, кінетичну та потенційну енергію, а також різні комбінації відомих величин, — каже дослідник програмного забезпечення Боюань Чен, доцент Університету Дьюка, який очолював роботу. — Але ніщо, здавалося, не співпадало ідеально… ми ще не розуміємо математичну мову, якою він говорить».
Потім команда продовжила показувати ШІ інші відео. На першому зображена хвиляста рука «повітряного танцюриста», що майорить на вітрі (ШІ сказав, що має вісім змінних). Кадри з лавової лампи також дали вісім змінних. Відеокліп полум'я видав 24 змінні.
Щоразу змінні були унікальними.
«Без будь-яких попередніх знань про фізику, що лежить в основі, наш алгоритм виявляє внутрішній вимір динаміки, що спостерігається, і ідентифікує можливі набори змінних стану», — пишуть дослідники у своїй статті.
Це говорить про те, що в майбутньому ШІ потенційно може допомогти нам визначити змінні, що лежать в основі нових концепцій, про які ми поки що не знаємо.