Könnte das Universum ein selbstlernender Computer sein?

Könnte das Universum ein selbstlernender Computer sein?

New York, 20.4.2021

Ein Team von theoretischen Physikern, die mit Microsoft zusammenarbeiten, hat gestern ein erstaunliches Preprint-Forschungspapier veröffentlicht. Danach halten die Autoren es für möglich, dass das Universum ein selbstlernendes System der Evolutionsgesetze sein könnte. Mit anderen Worten: Wir leben in einem Computer, der lernt?

Das Paper mit dem Titel „The Autodidactic Universe“, das auf arXiv veröffentlicht wurde, umfasst 80 Seiten und liefert einige ziemlich gute Argumente für eine neue Theorie von allem.

Das Papier argumentiert, dass die Gesetze, die das Universum regieren, ein evolutionäres Lernsystem sind. Mit anderen Worten: Das Universum ist ein Computer, und anstatt in einem festen Zustand zu existieren, erhält es sich durch eine Reihe von Gesetzen, die sich im Laufe der Zeit verändern. Wie das funktioniert, erklären die Forscher mit dem Hinweis auf maschinelle Lernsysteme. So wie wir Maschinen beibringen können, im Laufe der Zeit sich entfaltende Funktionen auszuführen, d.h. zu lernen, sind die Gesetze des Universums im Wesentlichen Algorithmen, die in Form von Lernoperationen Arbeit leisten.

Wenn wir zum Beispiel sehen, dass Strukturen, die Deep-Learning-Architekturen ähneln, in einfachen autodidaktischen Systemen entstehen, könnten wir uns vorstellen, dass die operative Matrixarchitektur, in der unser Universum Gesetze entwickelt, selbst aus einem autodidaktischen System entstanden ist, das aus den minimalsten möglichen Startbedingungen entstanden ist?

Vielleicht hat das Universum nicht mit einem Urknall begonnen, sondern mit einer einfachen Wechselwirkung zwischen Teilchen. Die Forscher spielen auf diesen bescheidenen Ursprung an, indem sie sagen: „Informationsarchitekturen verstärken typischerweise die kausalen Kräfte von eher kleinen Ansammlungen von Teilchen.“

Was ist damit gemeint? Die Wissenschaftler beschreiben die sich ständig weiterentwickelnden Gesetze des Universums als unumkehrbar. Ein reversibles, aber evolvierendes System würde seine unmittelbare Vergangenheit häufig zufällig erkunden. Wenn wir ein sich entwickelndes System sehen, das Perioden der Stabilität aufweist, entwickelt es sich wahrscheinlich unidirektional.

Zur Veranschaulichung dieser Punkte beschwören die Forscher das Bild eines Forensik-Experten, der versucht zu rekonstruieren, wie ein bestimmtes Programm zu einem Ergebnis gekommen ist. In einem Beispiel könnte der Experte einfach die auf der Festplatte hinterlassenen magnetischen Spuren überprüfen. Auf diese Weise sind die Ergebnisse des Programms umkehrbar: Es existiert eine Historie ihrer Ausführung.

Aber wenn derselbe Experte versuchen würde, die Ergebnisse eines Programms zu bestimmen, indem er die CPU untersucht, die wohl am meisten für die Ausführung des Programms verantwortlich ist, wäre das viel schwieriger zu bewerkstelligen. Es gibt keine absichtliche, interne Aufzeichnung der Operationen, die eine CPU ausführt. Man müsste untersuchen, wie sich jedes Teilchen, das während der Operationen mit den Logikgattern interagiert, verändert, um das historische Bild eines Computerprogramms durch interne Beobachtung der CPU bei der Arbeit zu zeichnen.

Die Konsequenzen: Wenn das Universum über eine Reihe von Gesetzen funktioniert, die zwar anfangs einfach, aber autodidaktisch (selbstlernend) sind und sich daher im Laufe der Zeit weiterentwickeln können, könnte es für den Menschen unmöglich sein, die Physik jemals zu vereinheitlichen.

Demnach könnten die Regeln, die Konzepten wie der Relativitätstheorie zugrunde liegen, vor 13,8 Milliarden Jahren funktional andere Konsequenzen gehabt haben als in 100 Billionen Jahren.