Físico cria algoritmo de IA que pode provar que a realidade é uma simulação

Por , em 1.03.2021

Um cientista criou um algoritmo de computador que pode levar a descobertas transformadoras em energia e cuja própria existência levanta a probabilidade de que nossa realidade possa realmente ser uma simulação.

O algoritmo foi criado pelo físico Hong Qin, do Laboratório de Física de Plasma de Princeton (PPPL) do Departamento de Energia dos EUA (DOE).

O algoritmo usa um processo de IA chamado machine learning, que melhora seu conhecimento de forma automatizada, através da experiência.

Qin desenvolveu este algoritmo para prever as órbitas dos planetas no sistema solar, treinando-o com os dados das órbitas de Mercúrio, Vênus, Terra, Marte, Ceres e Júpiter. Os dados são “semelhantes ao que Kepler herdou de Tycho Brahe em 1601”, como escreve Qin em seu artigo recém-publicado sobre o assunto. A partir destes dados, um “algoritmo de serviço” pode prever corretamente outras órbitas planetárias no sistema solar, incluindo órbitas parabólicas e hiperbólicas de escape. O que é notável, ele pode fazê-lo sem ter que ser informado sobre as leis de newton de movimento e gravitação universal. Pode descobrir essas leis por si só a partir dos números.

Qin está agora adaptando o algoritmo para prever e até mesmo controlar outros comportamentos, com um foco atual em partículas de plasma em instalações construídas para a colheita de energia de fusão alimentando o Sol e estrelas.

Qin explicou a abordagem incomum tomada por seu trabalho:

“Geralmente na física, você faz observações, cria uma teoria baseada nessas observações, e depois usa essa teoria para prever novas observações”, disse Qin. O que estou fazendo é substituir esse processo por um tipo de caixa preta que pode produzir previsões precisas sem usar uma teoria ou lei tradicional. Essencialmente, eu desviei de todos os ingredientes fundamentais da física. Eu vou diretamente de dados para dados (…) Não há lei da física no meio.”

Qin foi parcialmente inspirado pelo trabalho do filósofo sueco Nick Bostrom, cujo artigo de 2003 famosamente argumentou que o mundo em que estamos vivendo pode ser uma simulação artificial. O que Qin acredita ter conseguido com seu algoritmo é fornecer um exemplo de trabalho de uma tecnologia subjacente que poderia suportar a simulação no argumento filosófico de Bostrom.

Falando ao Big Think, Qin comentou: “Qual é o algoritmo rodando no laptop do Universo? Se tal algoritmo existe, eu diria que deve ser um simples definido na discreta rede espacial. A complexidade e a riqueza do Universo vêm do enorme tamanho da memória e do poder da CPU do laptop, mas o algoritmo em si poderia ser simples.”

Certamente, a existência de um algoritmo que deriva previsões significativas de eventos naturais a partir de dados ainda não significa que nós mesmos tenhamos a capacidade de simular toda existência. Qin acredita que estamos provavelmente “muitas gerações” longe de sermos capazes de realizar tal feito.

O trabalho de Qin adota a abordagem de usar a “discreta teoria de campo”, que ele acha que é particularmente adequada para o aprendizado de máquina, que é difícil para “um humano atual” entender. Ele explicou que “uma teoria de campo discreta pode ser vista como uma estrutura algorítmica com parâmetros ajustáveis que podem ser treinados usando dados observacionais”. Ele acrescentou que “uma vez treinada, a discreta teoria de campo se torna um algoritmo da natureza que os computadores podem executar para prever novas observações”.

De acordo com Qin, teorias de campo discretas vão contra o método mais popular de estudar física hoje em dia, que vê o espaço-tempo como um contínuo. Esta abordagem foi iniciada com Isaac Newton, que inventou três abordagens para descrever o espaço-tempo contínuo, incluindo a lei de movimento de newton, a lei de newton de gravitação e cálculo.

Qin acredita que há questões sérias na pesquisa moderna que decorrem das leis da física no contínuo do espaço-tempo sendo expressas através de equações diferenciais e teorias de campo contínuas. Se as leis da física foram baseadas no espaço-tempo discreto, como Qin propõe, “muitas das dificuldades podem ser superadas”.

Se o mundo funciona de acordo com a discreta teoria de campo, seria similar a Matrix, feito de pixels e pontos de dados.

O trabalho de Qin também coincide com a lógica da hipótese de simulação de Bostrom e significaria que “as teorias de campo discretas são mais fundamentais do que nossas leis atuais da física no espaço contínuo”. Na verdade, escreve Qin, “nossos descendentes devem achar as teorias de campo discretas mais naturais do que as leis no espaço contínuo usadas por seus ancestrais durante os séculos XVII ao XXI”.

Confira o artigo de Hong Qin sobre o assunto na Scientific Reports.

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