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宇宙是一个神经网络吗?

美国明尼苏达大学德卢斯分校(University of Minnesota Duluth)物理学教授范楚林(Vitaly Vanchurin)提出一个大胆的假设:整个宇宙也许是一个巨大的神经网络。他说:“这听起来的确很疯狂,可是这也许是真的呢?等着看吧。”宇宙是一个神经网络吗?什么是神经网络?就是像人类大脑一样,把感官搜集到的各种信息,通过一系列的“思考”规则处理后,作出各种判断的系统。多年来,物理学家一直在探讨怎么把量子理论和相对论统一起来。前者把宇宙看作是一个连续的系统,后者认为一切具有时空的相对性,是一个基于时空概念的系统。在去年年中一份递交给预印网arXiv的论文里,范楚林提到,他认为大脑的神经网络也是同时具有体现这两种理论的行为。量子理论是现在多数科学家推崇的认知,其实有的人开始思考,也许在最基础层面上,整个宇宙是由量子理论管理的,其它一切,包括引力都是在这个基础上衍生出来的。在近期接受科技新闻网Futurism采访的时候,范楚林介绍他的研究从两个方面着手。宇宙是一个神经网络吗?一方面,他从科学家了解到的神经网络的工作模式入手。他发现,量子学方程式很好的解释系统在接近平衡状态下的情况;而经典力学的方程式很好地解释系统偏离平衡状态下的情况。这让他惊叹不已,难道这是巧合?但是,目前人们所知的就是,这个世界就是由这两种规律主宰。另一方面,他从物理学入手思考。人们知道量子理论很好地解释微观世界;相对论很好地解释着宏观世界。可是直到现在,科学家还无法将两种理论融会贯通起来。这正是现在一个名为“量子引力学”(Quantum gravity)领域在研究的内容。可是不仅如此,人们发现也不知道怎么处理观测者。在量子学里面,观测者是重要的一个内容,对于不同的观测者而言,同样的物体是完全不同的状态。这个道理对于这个宇宙来说也是一样,从不同的观测角度,有完全不同的认知。因此也有人说,现在不仅要统一量子理论和相对论,还要把观测者三者结合起来才能全面地描述这个世界。范楚林说,99%的物理学家都认为,量子理论是最重要的规律,其它一切都是在此之上衍生出来的子规律。可是没有人能够把个想法用理论表达明确。范楚林说在他的这份论文中,他考虑了另一种解释宇宙的方案:他认为微型神经网络是构建这个宇宙的基础结构,其它所有的一切,包括量子理论、相对论和宏观观测者,都是在这之上衍生的。范楚林认为这种理论前景很好。宇宙是一个神经网络吗?范楚林承认,这个理论听上去很大胆。至今为止,多数这样想要“总结一切”的定律都被证明是错误的。要反驳他的理论,只需找到一个无法用“神经网络”作为模型的现象。范楚林说,不信大家想一想,这是不是挺难?毕竟科学家现在对神经网络究竟如何工作,具有多大的潜在能力还不明确。也许,科学家应该先开发更接近人类大脑工作方式的神经网络和深度学习系统。这正是他自己现在致力开展的研究。

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