ДОСЬЕ «КП»
Виталий Ванчурин закончил математическую школу номер 57 в Москве. Выиграл олимпиаду и получил приглашение на бесплатное обучение в Саффолском университете в США. После окончания университета поступил в аспирантуру в университет Тафтс, где защитил докторскую диссертацию по теме космических струн. Затем работал в Мюнхенском университете в Германии и в Стэнфордском университете в США над теорией космологической инфляции и квантовой космологией. Получил профессорскую степень в университете Миннесоты в США, где продолжил работу над квантовой гравитацией, и разработал физическую теорию нейронных сетей. Сегодня работает в Национальных институтах здравоохранения США, где разрабатывает физический подход к теории биологической эволюции.
Нейросеть прекрасно объясняет тот мир, который мы знаем. Время предсказывать то, что мы не знаем!
Профессор физики Виталий Ванчурин из университета Миннесоты ворвался на первые полосы мировых СМИ, что в наши дни для ученого — редкость. «Исследователи доказали, что мы живем в Матрице», кричали заголовки. Ну а как не кричать, если статья Ванчурина называется ясно и просто: «Мир – это нейросеть»? Понятно же, раз нейросеть, значит, кто-то ее создал. Верующие скажут – Бог, поклонники фильма Матрица заподозрят мировой заговор. Но так или иначе, выходит, все вокруг – иллюзия, а Некто дергает нас за ниточки, как кукол.
Вот мы и подступили к Виталию с ребром поставленным вопросом: кто Творец? Кто стоит за кулисами видимого мира? И весьма его смутили. Он сначала принялся писать ответ. Потом – нет, надо поговорить. И мы поговорили. Все оказалось немного не так, не в лоб. И – намного интереснее.
«ФИЗИКА НИКОГДА НИЧЕГО НЕ ДОКАЗЫВАЕТ»
— Меня о подобном – про Творца, про Матрицу — еще никто не спрашивал. Жена ужинать зовет, а я в себя прийти не могу, думаю, что бы вам ответить.
— Так, стоп. Давайте я сначала расскажу, как вообще строятся физические теории.
Я – теоретик, и у меня все скучно; кроме формул, ничего нет. Я сажусь, пишу уравнения. В принципе я могу написать, что угодно. Но, если я прав, и мир в самом деле устроен именно так, как я думаю, из моих формул что-то следует. Какое-то предсказание. Которое надо проверить.
Я иду к экспериментатору. И говорю: «Засунь вот эту штуку в свой коллайдер, у тебя загорится лампочка». Тот, как правило, ерепенится – «а с чего ты решил». Я настаиваю – «а ты засунь». Засовывают. Лампочка горит. Его удивлению нет предела: «Откуда ты знал»?
— Или не горит. Но, допустим, загорелось. Газеты тут же начинают писать – «физики доказали». Конечно, нет. Физика вообще ничего не доказывает. Всегда найдутся ученые, которые скажут: «А меня не убеждает». Хорошо, нет проблем. Строим еще один коллайдер. Тратим еще миллиарды долларов. Ставим новые эксперименты. И так до посинения. Потому что наша цель – не «доказать», а поставить, наконец, эксперимент, который опровергнет теорию.
— Да просто так интереснее. Мы же природу познаем, а не самоутверждаемся. Если сегодня факты подтверждают теорию, завтра отыщутся те, что ее низвергнут. Любая теория рано или поздно пойдет в утиль. Хуже всего – зависнуть в состоянии мнимого всезнайства.
Штука в том, что Эйнштейн предсказал вещи, которые были невероятны с точки зрения Ньютона
Когда появилась теория относительности Эйнштейна, она прекрасно описывала известный нам мир. Камень падает вниз. Земля вращается вокруг Солнца. Но зачем она вообще понадобилась, если мир и так был описан теорией Ньютона? Штука в том, что Эйнштейн предсказал вещи, которые были невероятны с точки зрения Ньютона. Например, что лучи звезд «притянутся» гравитацией Солнца. В 1919 году проверили – так и есть. Еще Эйнштейн говорил, что время на Земле бежит быстрее, чем на земной орбите. Тогда этого нельзя было проверить. Сегодня спутники GPS вынуждены вносить поправку на время. Экзотическое стало обыденным. Теория относительности сначала описала то, что есть, а потом предсказала то, чего «не было».
— Честно? Пока ничего. Но я сделал кульбит. Я ушел в биологию. Вот там мы и предскажем.
— Понимаете, в физике все худо-бедно объяснено. Ты можешь объяснить какое-нибудь непонятное явление лучше других, но придется побороться с конкурирующими трактовками. В биологии же куча необъясненных фактов. Там ничего не понятно. Это как пруд, в который можно прыгнуть, и поймать осетра руками.
Я пришел к биологам, и говорю: «Ребята, если мир – это нейросеть, это ведь должно работать не только на уровне элементарных частиц, но и на уровне клеток». Те ухватились. Стали искать, что бы проверить.
— Да хотя бы теорию эволюции. Все равно я не понимаю, как животные отращивают органы, если меняется среда обитания. Человек, когда переезжает на Север, шерсть на себе не отрастит.
— В корень смотрите. Никто не понимает, как работает эволюция. Она просто как бы есть.
Нам сразу стало ясно, что эволюция прекрасно описывается теорией обучения. Той самой, с помощью которой «учат» компьютерные нейросети. Более того, теория обучения объясняет, как появилась жизнь на Земле.
Происхождение жизни – «проклятый» вопрос науки. Магниты тянутся друг к другу, как живые, молекулы соединяются в сложные конструкции, но между ними и простейшей бактерией – непроходимая пропасть. Где эта «душа», которая есть в бактерии, но не в молекуле? Хотя биологи говорят, что «тут все понятно», со стороны их конструкции выглядят как нечестный фокус: поболтаем раствор, раз, и из него вылезает бактерия.
Любую вещь сложно сделать, но просто испортить. Ломать — не строить! И это не просто поговорка, а закон природы. Второй закон термодинамики говорит, что Вселенная стремится к беспорядку, а порядок для нее — аномалия, от которой она спешит избавиться. Энтропия – это и есть мера беспорядка. А термодинамика – наука, изучающая, нет, не термометры, а энергии Вселенной.
Теория Птолемея утверждала, что в центре мира находится неподвижная Земля. Она прекрасно предсказывала затмения и движения планет. Поэтому люди думали, что Земля НА САМОМ ДЕЛЕ висит в центре Вселенной. Но нет: теория изумительно точно предсказывала события, будучи ложной.
Взять теорию струн. Изначально она была безумно красивой. Я занимался теорией струн. Все занимались теорией струн. Глупо было не заниматься такой клевой вещью. Но шло время. Теория не дала результата. А деньги выделены. Люди работают. И началась политика. Давайте результат, оправдывайте финансирование любой ценой. Зрелище жалкое: ребята уперлись в стену, и не знают, куда идти дальше. Я на это посмотрел. Взял, и поставил в основу мироздания не струну, а нейросеть. При этом может, потом окажется, что правы «струнщики», а не я. Я понятия не имею.
СПРАВКА «КП»
К 1970-м годам физики оказались в смятении: количество элементарных частиц росло, как на дрожжах, а нечто, лежащее в основе мира, никак не улавливалось. Придумали кварки – мол, они-то точно элементарны. Но и те принялись «размножаться». Теория струн казалась прорывом: материя состоит из неких колебаний, из энергии, которая и порождает вещество. Но – не получилось. Как и в случае кварков, количество струн абсурдно выросло, а сама теория развалилась на массу вариантов, и уже ничего толком не объясняет и не предсказывает. Согласно теории Ванчурина, кварки, фотоны и другие частицы – подсистемы нейросети, уже достаточно хорошо «обученные».
«МЫ ПОНЯЛИ, ОТКУДА НА ЗЕМЛЕ ПОЯВИЛАСЬ ЖИЗНЬ»
— Да. Я описал, какая она. Мне пока абсолютно неважно, кто ее создал. Пришельцы из других измерений, Бог или иллюзия в нашем мозгу.
Ладно, описал. Теперь вопрос, а как это сечется с известным нам миром? Есть теория относительности, есть квантовая механика. И тут я со своей нейросетью. Они вообще «подружатся»? Если нет, я даже к экспериментатору не пойду. Он меня с порога пошлет. И вот я сижу, и понимаю, что нейросеть прекрасно объясняет тот мир, который мы знаем. Отлично. Время предсказывать то, что мы не знаем!
«ЧЕЛОВЕК – ДАЛЕКО НЕ ВЕРШИНА ЭВОЛЮЦИИ»
— Обычно как говорят? Вселенной «нравится» беспорядок, энтропия. Вот человек – упорядоченное скопление клеток. Он аномален. Рано или поздно во Вселенной установится полный хаос, и все сложное, включая нас, погибнет.
— Мне всегда это казалось странным. Ведь когда-то человека не было, и звезд не было. Что-то плохо Вселенная «стремится» к беспорядку, если она, напротив, усложняется.
— Верно замечено. Мы термодинамику «подкрутили», и добавили в нее теорию обучения. Что у нас получилось? Во Вселенной есть силы, которые «хотят» хаоса. Но в ней же есть, не знаю, алгоритм, или энергия, которая, напротив, обучается и делает мир все сложнее. Обучение делает «тупую» термодинамику совершенно другой. И эта, новая, термодинамика позволяет понять, как материя, обучая сама себя, стала из неживой – живой.
— А что такое вообще «живое»? Квантовые физики говорят, что и камни живые, и вся Вселенная живая.
Одно из странных положений квантовой механики – эффект наблюдателя. Природа меняется в зависимости от того, смотрят на нее или нет. В лаборатории фотоны действительно словно «чувствуют», наблюдают ли за ними. Жесткие гипотезы предполагают: мира нет, пока мы его не видим. В мягком варианте «наблюдателем» является не только человек, но и животное, дерево, даже камень, но из этого следует, что и камень – тоже обладает сознанием и жизнью.
— Я согласен с теми физиками, кто считает, что все вокруг живое. Но квантовый физик меня поймет. А биолог – нет. У биолога четкое разделение: вот бабочка, а вот камень. Я ему объясняю: смотри, когда-то были только камни. Потом появились бактерии. Потом многоклеточные. Камень не двигается. Дерево тоже не двигается, но растет. Животное движется, растет, размножается. Это непрерывная цепочка усложнения природы. И принципиальной разницы между камнем и бабочкой нет. Просто у камня меньше степеней свободы которые способны обучаться. Когда так поговорим, биологи соглашаются, как правило.
— Природа в какой-то момент изобретает алгоритм. Мы его называем фенотипом. Это как генотип – признаки, передающиеся по наследству. Но тут не признаки, а знания и навыки. И не от особи к особи, а, например, от молекулы к молекуле. Как юный львенок учится ловить добычу, так учится вся Вселенная. Что-то усваивает, что-то забывает. Если эти процессы в равновесии, энтропия постоянна.
Такого в физике нет. Ни один физик не думал, что протон будет учить протон. Но биологу эта идея понятна.
Моменты, когда происходит «изобретение» алгоритма, мы назвали фазовым переходом. Такие прорывы, революции случались не раз. Появление живого (в понимании биологов). Переход от одноклеточных существ к многоклеточным. «Создание» человека.
— Она ищет, что выгоднее. Быть многоклеточным выгоднее: одна клетка отвечает за одно, другая за другое. Другой пример: люди жили когда-то разрозненными общинами. И «вдруг» стали создавать государства. Государства оказались выгоднее общин – в том числе для познания Вселенной.
— Именно так. В этом ее цель. И природа не остановилась, и не остановится никогда. Человек – не вершина эволюции. Будут еще более изощренные существа.
«НАМ ПРИДЕТСЯ СОРЕВНОВАТЬСЯ С ДРУГИМИ МИРАМИ»
— Трудно представить, что природа экспериментирует только тут, на Земле. И тем не менее, инопланетян не наблюдается. Куда они делись?
— Отличный вопрос. Проще всего было бы сослаться на антропный принцип.
Вселенная словно создана под человека. Чуть иное соотношение масс и сил элементарных частиц, и нас бы не было. Антропный принцип говорит: на самом деле вселенных много, но только в этой могли появиться мы. Поэтому и кажется, что ее словно подготовили для нас. Но еще в 1983 году Джон Уилер сформулировал крайний вариант антропного принципа: Вселенная одна, но она создала себя такой, чтобы ее было кому наблюдать. Она нуждается в наблюдателе. Эта гипотеза близка идее самообучающейся Вселенной Виталия Ванчурина.
— Он хорошо работает, если вселенных много. Эта вселенная годится для человека, а та – для других существ (или ни для кого). Все пришельцы сидят по своим вселенным. Ну а если Вселенная все-таки одна? Других-то мы не видели. Скажем, для теории нейросети гипотеза о множественности вселенных не нужна. Одной достаточно.
А если Вселенная одна, то единственный способ объяснить наше существование (пока только наше): Вселенная эволюционирует и меняется. Вплоть до того, что меняются законы физики, меняются фундаментальные константы. Квантовая механика не всегда была такой, как сейчас. Или ее не было вовсе. Вселенная шла к тому, чтобы породить жизнь, породить наблюдателя. Она меняла гравитационную постоянную, ядерные взаимодействия так, чтобы появлялись все более сложные формы материи. И породила нас. Потому что Вселенной это выгодно. Потому что на хочет себя наблюдать.
— Если верно все, что я только что сказал – то не только. Вселенная хочет, чтобы ее наблюдали повсюду. И на Марсе, и на Луне, и в другой галактике. Она породила множество видов жизни, разных видов.
Но здесь как у человека: желаю купить, но не имею возможности. Где-то у нее получилось создать наблюдателей. Где-то они появятся позже. Где-то уже были, но – бац, ядерная война, и они не успели нам сигналы послать. Однако почти наверняка мы не одиноки.
Если вам кажется, что это хорошая новость, то вот плохая: нам придется соревноваться с другими мирами. Потому что эволюция – это борьба. Победить должен тот, кто лучше приспособлен. Кто победит – непонятно, потому что открытое соревнование еще не началось. Соревнование не означает, что они сразу нас убьют. Или мы их. Но это как минимум конкуренция. И это битва за выживание, да. За право стать основой будущих экспериментов природы.
Частые вопросы о гипотезе Вселенной-нейросети
Вопрос: Что означает утверждение, что Вселенная — это нейросеть?
Ответ: Это гипотеза, предполагающая, что фундаментальная структура реальности и законы физики могут быть результатом работы или обучения некой гигантской нейронной сети.
Вопрос: Кто такой Виталий Ванчурин и какова его роль?
Ответ: Виталий Ванчурин — профессор физики из университета Миннесоты, чьи работы и высказывания по данной теме привлекли внимание мировых СМИ.
Вопрос: Как эта гипотеза связана с теорией Птолемея?
Ответ: Аналогия показывает, что теория может прекрасно предсказывать наблюдаемые явления (как геоцентрическая модель), но при этом быть фундаментально ложной, что заставляет осторожнее относиться к нашим текущим моделям.
Вопрос: Почему физику сравнивают с нейросетью?
Ответ: Как и нейросеть, современная физика создает математические модели, которые «обучаются» на данных (наблюдениях) и предсказывают новые явления, но не обязательно раскрывают абсолютную истину.
Вопрос: Что Эйнштейн предсказал такого, что было невероятно для Ньютона?
Ответ: Искривление пространства-времени, относительность одновременности, зависимость хода времени от скорости — концепции, полностью выходящие за рамки ньютоновской механики.
Вопрос: Как гипотеза нейросети объясняет происхождение жизни?
Ответ: В рамках гипотезы появление жизни может рассматриваться не как случайность, а как возможный этап или процесс в «обучении» или эволюции сложной системы, моделирующей реальность.
Вопрос: Что означает, что человек — не вершина эволюции?
Ответ: В контексте гипотезы это может означать, что сложные системы (как Вселенная-нейросеть) могут порождать формы разума или организации, далеко превосходящие человеческий.
Вопрос: О каком соревновании с другими мирами идет речь?
Ответ: Речь может идти о конкуренции между различными фундаментальными симуляциями, моделями реальности или формами существования в мультивселенной.
Вопрос: Доказывает ли что-то эта гипотеза?
Ответ: Нет, как и любая смелая гипотеза, она является предположением и инструментом для размышлений, а не доказанным фактом. Физика, как отмечается, «никогда ничего не доказывает» окончательно.
Вопрос: Какие новые предсказания делает эта идея?
Ответ: Ключевой вызов для гипотезы — перейти от объяснения известного мира к предсказанию новых, ранее неизвестных явлений или парадоксов, которые можно проверить.
Памятка по гипотезе Вселенной-нейросети
- Гипотеза рассматривает Вселенную как продукт или процесс в гигантской нейронной сети.
- Идея получила публичную известность благодаря работам профессора Виталия Ванчурина.
- Ключевой аргумент: способность точно предсказывать явления (как у модели Птолемея) не гарантирует истинности теории.
- Современная физика создает модели, подобные нейросетям, обучающимся на данных наблюдений.
- Исторический пример: предсказания Эйнштейна казались невероятными с точки зрения физики Ньютона.
- Гипотеза предлагает новый взгляд на происхождение жизни как на закономерный процесс в сложной системе.
- Человеческий разум в этой парадигме — не конечная цель или вершина эволюции.
- Возможное следствие — существование других «миров» или моделей реальности, с которыми может быть конкуренция.
- Гипотеза не является доказанной и остается в области теоретических предположений.
- Ее ценность — в стимулировании новых вопросов и поиска проверяемых предсказаний.
- Требует междисциплинарного подхода, объединяющего физику, информатику и философию.
- Ставит под сомнение наше интуитивное понимание фундаментальной природы реальности.
