宇宙是種機器學習系統?科學家:物理定律會不斷演化

Physics formula

宇宙是個會自我進化的機器學習系統?近日,一位與微軟合作的理論物理學家發表一篇預印本(preprint)論文,表示宇宙是一個會自我學習並進化的系統。該論文名為自學宇宙(The Autodidactic Universe),發表於《arXiv》期刊上。

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可能宇宙初期的物理定律很簡單,透過演化成為現今的樣貌

論文提到,支配宇宙的定律是一種進化的學習系統。也就是說,宇宙是一台電腦,而且會透過一系列隨時間變化的定律來延續。研究人員引用機器學習的概念,來解釋宇宙的自我學習與演化。就像 AI 可以透過學習開展功能,宇宙的規律也是透過學習操作來進行。

例如,當我們看到類似於深度學習架構的結構出現在簡單的自律系統時,我們是否可以想像,宇宙演化規律的操作矩陣架構,本身就是從一個自律系統中演化出來的,而這個自律系統是從儘可能最小的初始條件中產生的?

可能最初的物理定律非常簡單,但透過自我學習與演化,成為現今的樣貌。或許宇宙不是從大爆炸開始的,而是粒子之間的簡單交互作用。研究人員表示,「資訊架構會放大相當小的粒子集合的因果力量。」

物理定律非一成不變,人類可能無法提出統一的物理學

科學家將宇宙演化的規律描述為不可逆。意思是,如果宇宙真的在演化,它可能是單向的,不然可能會回復到以前的狀態。因為新的狀態不是隨機的,而是必須滿足一定的約束條件,而眼前的過去狀態已經滿足了約束條件。一個可逆但不斷進化的系統會隨機地、頻繁地探索離它最近的過去,當我們看到一個不斷進化的系統表現出穩定期,它可能是單向進化的。

研究人員用硬碟與 CPU 來比喻上述概念:想了解一個程式如何運作,可以檢查硬碟留下的磁性印記;在這種情況下,程式的結果是可逆的,因為它的執行歷史是存在的。然而,我們無法透過檢查 CPU 來探索程式的運作,因為 CPU 不會留下紀錄。

因此,138 億年前和 100 兆年後,支配相對論等規則的概念可能不同,意味著物理定律並非一成不變,會隨著時間推移而改變,人類可能永遠無法提出統一的物理學。

但要注意的是,這篇論文僅是預印本,它只通過初步的檢查,研究內容還有待驗證。但它提供了新穎的角度,讓我們思想宇宙的發展軌跡。

參考資料

arXiv》、《The Next Web

(本文提供合作夥伴轉載。首圖來源:Pixabay CC Licensed

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