מאת: Paul Ratner
מקור: Big think
מדען פיתח אלגוריתם מחשב שעשוי להוביל לתגליות טרנספורמטיביות באנרגיה ושעצם קיומו מעלה את הסבירות שהמציאות שלנו עשויה להיות סימולציה. האלגוריתם נוצר על ידי הפיזיקאי הונג צ'ין (Hong Qin), ממעבדת פיזיקת הפלזמה של פרינסטון (PPPL) של מחלקת האנרגיה של ארה"ב (DOE). האלגוריתם משתמש בתהליך בינה מלאכותית (AI) הנקרא למידת מכונה (Machine learning), המשפרת את הידע שלו באופן אוטומטי, באמצעות התנסות.
צ'ין פיתח את האלגוריתם עבור חיזוי מסלולי כוכבי לכת במערכת השמש, והכשיר אותו עם נתונים של מסלולי כוכב חמה, נוגה, כדור הארץ, מאדים, קרס וצדק. הנתונים "דומים למה שירש יוהאנס קפלר (Johannes Kepler) מטיכו ברהה (Tycho Brahe) בשנת 1601", כפי שכתב צ'ין בעבודה שפירסם לאחרונה. מנתונים אלה, "אלגוריתם משרת" ("serving algorithm") יכול לחזות נכון מסלולים פלנטריים אחרים במערכת השמש, כולל מסלולים פרבוליים (Parabolic) והיפרבוליים (Hyperbolic). מה שמדהים הוא, שהוא יכול לעשות זאת מבלי שיספרו לו על חוקי התנועה והכבידה האוניברסלית של ניוטון. הוא יכול להבין את החוקים הללו בעצמו מתוך המספרים.
צ'ין מתאים כעת את האלגוריתם כדי שיחזה ואף ישלוט בהתנהגויות אחרות, תוך התמקדות עכשווית בחלקיקי פלזמה במתקנים הבנויים לקצירת אנרגיית היתוך המפעילה את השמש והכוכבים.
צ'ין הסביר את הגישה החריגה שננקטה בעבודתו: "בפיזיקה אתה בדרך כלל מבצע תצפיות, יוצר תיאוריה המבוססת על תצפיות אלה ואז משתמש בתיאוריה הזו כדי לחזות תצפיות חדשות", אמר צ'ין. "מה שאני עושה זה להחליף את התהליך בסוג של קופסא שחורה שיכולה להפיק תחזיות מדויקות מבלי להשתמש בתיאוריה או חוקים מסורתיים. בעיקרון עקפתי את כל מרכיבי היסוד של הפיזיקה. אני עובר ישירות מנתונים לנתונים (...) אין את חוקי הפיזיקה באמצע".
צ'ין קיבל חלק מההשראה מעבודתו של הפילוסוף השבדי ניק בוסטרום (Nick Bostrom), שעבודתו המפורסמת משנת 2003 טענה כי העולם בו אנו חיים עשוי להיות סימולציה מלאכותית. מה שצ'ין מאמין שהשיג באלגוריתם שלו הוא לספק דוגמה טובה לטכנולוגיה בסיסית שתוכל לתמוך בסימולציה שבטיעון הפילוסופי של בוסטרום.
צ'ין ציין: "מהו האלגוריתם הפועל במחשב הנייד של היקום? אם קיים אלגוריתם כזה, הייתי טוען שהוא צריך להיות פשוט ומוגדר ברשת המרחב-זמן הבדיד. המורכבות והעושר של היקום נובע מגודל הזיכרון העצום ועוצמת המעבד של המחשב הנייד, אך האלגוריתם עצמו יכול להיות פשוט".
אין ספק, קיומו של אלגוריתם המפיק חיזויים משמעותיים של אירועים טבעיים מנתונים עדיין לא אומר שיש לנו בעצמנו יכולות לדמות קיום. צ'ין מאמין שאנחנו ככל הנראה רחוקים "דורות רבים" מהיכולת להגיע להשגים כאלה.
עבודתו של צ'ין נוקטת בגישה של שימוש ב"תאורית השדה הבדיד" ("Discrete field theory"), שלדעתו מתאימה במיוחד ללמידת מכונה, בעוד שהיא קשה להבנה ל"אדם עכשווי". הוא הסביר כי "ניתן לראות בתאורית השדה הבדיד מסגרת אלגוריתמית עם פרמטרים הניתנים לכיוונון הניתנים להכשרה באמצעות נתוני תצפיות". הוא הוסיף כי "לאחר שהוכשרה, תאורית השדה הבדיד הופכת לאלגוריתם של הטבע שמחשבים יכולים להריץ כדי לחזות תצפיות חדשות".
על פי צ'ין, תאורית השדה הבדיד נוגדת את השיטה הרווחת ביותר ללימודי פיזיקה כיום, שרואה את המרחב-זמן כרציף. גישה זו התחילה עם אייזיק ניוטון, שהמציא שלוש גישות לתיאור מרחב-זמן רציף, כולל חוק התנועה של ניוטון, חוק הכבידה של ניוטון וחשבון אינפיניטסימלי.
צ'ין מאמין שיש סוגיות רציניות במחקר המודרני הנובעות מכך שחוקי הפיזיקה במרחב-זמן רציף מתבטאים באמצעות משוואות דיפרנציאליות ותיאוריות שדה רציף. אם חוקי הפיזיקה היו מבוססים על מרחב-זמן בדיד, כפי שמציע צ'ין, "ניתן להתגבר על רבים מהקשיים".
אם העולם עובד על פי תיאוריית השדה הבדיד, זה היה נראה כמו משהו מהסרט מטריקס, עשוי פיקסלים ונקודות נתונים.
עבודתו של צ'ין עולה בקנה אחד גם עם ההיגיון של השערת הסימולציה של בוסטרום, ומשמעותה היא ש"תיאוריות השדה הבדיד הן בסיסיות יותר מחוקי הפיזיקה הנוכחיים שלנו במרחב הרציף". למעשה, כותב צ'ין, "על צאצאינו למצוא את תיאוריות השדה הבדיד טבעיות יותר מחוקי המרחב הרציף ששימשו את אבותיהם מהמאה ה-17 ועד למאה ה-21".
