Umělá inteligence zkoumá základy fyziky

E = mc². Ani Einstein by nemohl formulovat svou slavnou rovnici, kdyby neznal proměnné – energii, hmotnost a rychlost. Tyto fyzikální koncepty jsou provázané s dalšími a společně tvoří hustou síť vztahů, na jejíchž základech lze provádět – nebo ještě lépe, na jejíchž základech vůbec dává smysl – jakýkoli přírodovědecký výzkum. Jak si ale můžeme být jistí, že podobných sítí není víc?

Donedávna se úvahy o tom, jestli je „naše“ fyzika univerzální, omezovaly na stránky spekulativní sci-fi a pozdní fáze filozofických večírků. Jako na řadu jiných zajímavých otázek nám ale i na tuto mohou odpovědět algoritmy umělé inteligence. Běžné programy modelující fyzikální procesy vycházejí ze stejných sad proměnných, jaké se učíme ve škole. Skupina informatiků z newyorské Kolumbijské univerzity ovšem vytvořila algoritmus, který naopak na základě pozorování jednoduchých fenoménů postuluje co nejúspornější sady proměnných, kterými je lze popsat. Pro pohyb dvojkyvadla jim kupříkladu dal výsledek 4,7 – celkem blízko „našim“ čtyřem proměnným (úhlu a úhlové rychlosti každého ze dvou ramen kyvadla). Následná analýza však ukázala, že pouze dvě z vypočítaných proměnných alespoň vzdáleně odpovídají některým z našich. Zbytek vědci nedokázali smysluplně interpretovat.

Tento výsledek ještě neznamená, že existuje více paralelních systémů fyzikálních zákonů, nebo dokonce že jsou ty naše zbytečně komplikované. Semínko nejistoty už ale bylo zaseto. Jisté je, že algoritmus výhledově dokáže vytipovat ty fyzikální děje, které tradičně popisujeme příliš složitě. U některých závratně složitých systémů zase může ukázat, že jsou v jádru překvapivě jednoduché. A až se někdy setkáme s inteligentními mimozemšťany, nemělo by nás zase tolik překvapovat, pokud se jejich chápání fyzikálních zákonů bude lišit od našeho.

Chen B. et al.: Nat. Comput. Sci., 2022, DOI: 10.1038/s43588-022-00281-6