Das gesamte Universum könnte ein neuronales Netzwerk sein

Gianluca Riccio

Raum

blau-weißes Blumentextil

Jeder sucht nach einer "Theorie von allem", um eine Verbindung zwischen der Dynamik der sichtbaren und der unsichtbaren Welt zu finden. Die neueste Theorie, sensationell, hat einen überzeugten und gelehrten Unterstützer: Das Universum, sagt er, ist ein großes neuronales Netzwerk.

Es ist nicht jeden Tag, dass wir auf eine Zeitung stoßen, die versucht, die Realität neu zu definieren. Es ist der Fall von eine provokative Druckvorstufe diesen Sommer auf arXiv hochgeladen.

Ein Physikprofessor an der Universität von Minnesota namens Duluth Witali Wantschurin es versucht, die Realität auf besonders aufschlussreiche Weise neu zu formulieren. Sein Artikel legt nahe, dass wir in einem massiven neuronalen Netzwerk leben, das alles um uns herum regiert. Mit anderen Worten, es besteht die "Möglichkeit, dass das gesamte Universum auf seiner grundlegendsten Ebene ein neuronales Netzwerk ist".

Seit Jahren versuchen Physiker, Quantenmechanik und allgemeine Relativitätstheorie in Einklang zu bringen. Der eine postuliert, dass die Zeit universell und absolut ist, der andere hält die Zeit für relativ und an das Gefüge der Raumzeit gebunden.

Das Papier

In seinem Artikel argumentiert Vanchurin, dass künstliche neuronale Netze "ungefähres Verhalten" beider universeller Theorien aufweisen können. Da die Quantenmechanik "ein bemerkenswert erfolgreiches Paradigma für die Modellierung physikalischer Phänomene auf einer Vielzahl von Skalen ist", schreibt er, "wird allgemein angenommen, dass auf der grundlegendsten Ebene das gesamte Universum von den Regeln der Quantenmechanik und auch der Welt gesteuert wird Schwere es sollte irgendwie daraus hervorgehen. ""

Ist das gesamte Universum ein neuronales Netzwerk?

„Wir sagen nicht nur, dass künstliche neuronale Netze nützlich sein können, um physikalische Systeme zu analysieren oder physikalische Gesetze zu entdecken. Wir sagen, dass die Welt um uns herum so funktioniert “, heißt es in der Diskussion des Dokuments.

In dieser Hinsicht könnte es als Vorschlag für die Theorie von allem angesehen werden, und als solches sollte es leicht zu beweisen sein

Witali Wantschurin

Das Konzept ist so kühn, dass die meisten kontaktierten Physiker und Experten für maschinelles Lernen sich weigerten, Kommentare abzugeben, was Skepsis gegenüber den Schlussfolgerungen des Artikels zeigte.

Vanchurins Klarstellungen

„Mein Artikel argumentiert, dass das Universum grundsätzlich ein neuronales Netzwerk sein kann. Wie würde ich jemandem die Argumentation erklären, der nicht viel über neuronale Netze oder Physik wusste?

Es gibt zwei Möglichkeiten, die Frage zu beantworten.

Der erste Weg Es geht darum, von einem präzisen Modell neuronaler Netze auszugehen und dann das Verhalten des Netzes innerhalb der Grenzen einer großen Anzahl von Neuronen zu untersuchen.

Was ich gezeigt habe, ist, dass die Gleichungen der Quantenmechanik das Verhalten des Systems nahe dem Gleichgewicht ziemlich gut beschreiben und die Gleichungen der klassischen Mechanik ziemlich gut beschreiben, wie das System weiter vom Gleichgewicht entfernt ist. Zufall? Es mag sein, aber soweit wir wissen, beschreiben die Quantenmechanik und die klassische Mechanik genau, wie die physikalische Welt funktioniert.

Der zweite Weg ist von der Physik auszugehen. Wir wissen, dass die Quantenmechanik im kleinen Maßstab recht gut funktioniert und die allgemeine Relativitätstheorie im großen Maßstab recht gut funktioniert, aber bisher konnten wir die beiden Theorien nicht in einem einheitlichen Rahmen vereinbaren. Dies ist als Quantengravitationsproblem bekannt. Natürlich fehlt uns etwas Großes, aber um die Sache noch schlimmer zu machen, wissen wir nicht einmal, wie wir mit Beobachtern umgehen sollen. Dies ist als Messproblem im Kontext der Quantenmechanik und als Messproblem im Kontext der Kosmologie bekannt.

Man könnte also argumentieren, dass es nicht zwei, sondern drei Phänomene gibt, die vereinheitlicht werden müssen: Quantenmechanik, allgemeine Relativitätstheorie und Beobachter. "

99% der Physiker würden sagen, dass die Quantenmechanik die wichtigste ist und alles andere irgendwie daraus hervorgehen sollte, aber niemand weiß genau, wie es geht.

Vanchurins Forschung

In diesem Artikel betrachtet der Professor, wie erwähnt, eine andere Möglichkeit. Die Möglichkeit, dass ein mikroskopisches neuronales Netzwerk die Grundstruktur ist und alles andere daraus resultiert: Quantenmechanik, allgemeine Relativitätstheorie und makroskopische Beobachter. Bisher sieht es ziemlich vielversprechend aus.

Wie ist diese Idee entstanden?

„Zuerst wollte ich nur besser verstehen, wie tiefes Lernen funktioniert, und deshalb schrieb ich einen Artikel mit dem Titel‚ Auf dem Weg zu einer Theorie des maschinellen Lernens '. Die ursprüngliche Idee bestand darin, die Methoden der statistischen Mechanik anzuwenden, um das Verhalten neuronaler Netze zu untersuchen. Es wurde jedoch festgestellt, dass die Lern- (oder Trainings-) Dynamik neuronaler Netze in bestimmten Grenzen der Quantendynamik in der Physik sehr ähnlich ist. Zu diesem Zeitpunkt beschloss ich, die Idee zu untersuchen, dass die physische Welt tatsächlich ein neuronales Netzwerk ist. Die Idee ist definitiv verrückt, aber was wäre, wenn sie verrückt genug wäre, um wahr zu sein? "

Und würde es sich mit der Simulationstheorie paaren (widerlegen oder integrieren?).

All dies bleibt jedoch abzuwarten.