Самоучка это тот, кто изучил что-либо без учителя (наставника) или формального образования. Известными примерами маэстро-самоучок являются Леонардо да Винчи, изобретатель, художник и ученый, владевший 16 языками, или Като Ломб, венгерская переводчица и писательница, знавшая не менее 17 языков. Теперь этот список может пополнить новый персонаж: наша Вселенная.
Согласно новому исследованию, которое было опубликовано на сервере препринтов arXiV (это означает, что работа еще не рецензировалась), Вселенная может постоянно учиться тому, как эволюционировать в более стабильное состояние.
В статье, написанной исследователями из Microsoft и учеными из Университета Брауна, объясняется, что все законы физики, которые мы можем наблюдать или измерять сегодня, — это законы, которые со временем сформировались сами собой. Авторы исследования утверждают, что если мы хотим понять, как развивались эти законы физики, мы должны применить дарвиновский естественный отбор к космологии.
Эволюционирующая Вселенная
По мере того как Вселенная стремилась к стабильности с течением времени, более простые законы физики, на которые она опиралась вначале, эволюционировали и стали гораздо сложнее. Почему в нашем мире все еще есть кошки и собаки, но нет трилобитов или динозавров? Потому что кошки и собаки оказались лучше всего адаптированы к окружающей среде и успешно передали свои гены потомству. То же верно и для Вселенной — разница лишь в том, что Вселенной не нужно конкурировать с другими вселенными, а нужно лишь продолжать расширение.
Представьте себе раннюю версию Вселенной, где, например, гравитационное притяжение между объектами было более слабым. В этом случае закон тяготения Ньютона, который гласит, что все частицы материи во Вселенной притягивают любые другие частицы материи с силой, которая прямо пропорциональна произведению их масс и обратно пропорциональна квадрату расстояния между их центрами — не может быть верным в ранней Вселенной. Сегодня этот закон объясняет, почему гравитация Луны в 6 раз слабее, чем гравитация Земли (Луна имеет гораздо меньшую массу), но в молодой Вселенной, гравитация могла являться более статичной величиной и на Луне и Земле, возможно, быть одинаковой. Аналогичный подход можно применить и к остальным законам физики.
«Со временем эта система самообучится, и возникнут некоторые новые фундаментальные законы, и это действительно то, о чем они говорят [авторы в своей статье], — поясняет Жанна Левин, американский теоретик-космолог и профессор физики и астрономии Барнардского колледжа. — Если Вселенная способна производить вычисления с помощью заданного набора алгоритмов, то, возможно, она сможет делать то же самое, что мы наблюдаем у искусственного интеллекта, где есть самообучающиеся системы, которые учат себя новым правилам. И под правилами, в космологии мы имеем в виду законы физики».
В новом исследовании космология, или исследование Вселенной и ее происхождения, сочетается с биологией.
«Мы спрашиваем, может ли существовать механизм, вплетенный в ткань природного мира, с помощью которого Вселенная могла бы изучать свои законы», — пишут авторы.
Другими словами, универсальный закон может выходить за рамки всех областей науки. Это означает, что законы физики, какими мы их знаем, могут подчиняться законам Вселенной высшего порядка, которые их контролируют.
«Изучение связей между областями имеет решающее значение, потому что знания фундаментально не разделены, — говорит Брюс Бассетт, профессор факультета математики Кейптаунского университета и глава группы космологии Африканского института математических наук в Южной Африке. — Мы, люди, просто недалекие. Мы сегментируем и сжимаем знания в биологии, физике и социологии из-за нашего ограниченного мозга, и цена такой сегментации и сжатия состоит в том, что мы легко упускаем общие черты и скрытую универсальность между отраслями человеческого знания».
Возможно, поэтому людям трудно осознать и принять идею о том, что Вселенная может быть самоорганизованной — у нас нет научных дисциплин, которые могли бы объяснить Вселенную достаточно хорошо, в полной мере.
«Вселенная не обязана иметь смысл в ваших глазах», — сказал однажды известный космолог и популяризатор науки Нил Деграсс Тайсон.
И, в отличие от нас, людей, Вселенной не нужно соревноваться с другими вселенными; космос занимается своими делами. Несомненно, когда мы используем такие термины, как «соревноваться» и «дела» для описания космического пространства, мы поддаемся антропоцентризму, философской точке зрения, согласно которой все начинается и заканчивается людьми. Но мы, к сожалению, ничего не можем с этим поделать.
«Во многом наше представление о мире уходит корнями в язык, на котором мы привыкли общаться, — добавила Левин. — У вселенной нет сознательного разума, как и у отбора; отбор на 100% агностик».
Ближе к концу своей почти 80-страничной статьи ученые признают, что их работа — это попытка сделать первые и неуверенные шаги к формированию новой теории.
«Пока рано говорить о том, имеют ли эти идеи какое-либо отношение к нашей Вселенной, — говорит Бассетт. — Основная идея интригует и сочетает космологию с ключевыми идеями, лежащими в основе искусственного интеллекта, но в то же время является умозрительной и радикальной».
Однако тут же Бассетт добавил, что теоретической физике нужны радикальные идеи.
«Это приглашение исследовать безумные идеи, потому что мы имеем дело с безумной Вселенной, — говорит он. — Скорее всего, это не приведет ни к чему интересному, но, возможно, это вдохновит на настоящий прорыв, и, возможно, это приведет нас туда, о, чем даже авторы не могли вообразить».
Не надо путать законы физики и законы Вселенной. Физики, пытаясь понять законы Вселенной, сочиняли свои законы, не совпадающие с законами Вселенной. Когда-то наши предки поняли, что Мир построен из одинаковой материи. Атомисты пояснили, что Мир состоит из атомов в пустоте. Аристотель возразил, что если бы пустота была, то Земля бы двигалась . А держит ее в покое эфир вместо пустоты. А Гюйгенс добавил, что волны эфира — это свет.
Коперник понял, что Земля движется, а Ньютон дополнил, что Земля движется в пустоте. Эфира с волновой теорией нет, а свет — это не волны эфира, а поток частиц корпускул. Как мы видим, физика много веков не может понять — в пространстве эфир или пустота? Пусть Вселенная сама в этом разбирается, а мы не можем, ума маловато.