Alexey Krugly sobre la gravetat quàntica i l’univers de la informació

Alexey Krugly sobre la gravetat quàntica i l'univers de la informació

Alexey Krugly – físic teòric, estudiant de doctorat (PhD) en física i matemàtiques. Graduat amb honors a la Facultat de Física de la Universitat Estatal de Moscou el 1984. Actualment treballa al Departament de Matemàtiques i Informàtica Aplicada de l’FSI FSS Institut d’Investigació Científica de Sistemes d’Investigació, Acadèmia Russa de Ciències, Moscou, Rússia.

És cert que la formulació i prova del teorema sobre la presentació de la mesura invariant d’un procés irreductible de Markov per tres gràfics és l’assoliment científic més important fins a la data (2015).

Avui parlem amb Alexey sobre els temes de la gravetat quàntica i el univers de la informació:

Alexey, has estudiat l’estructura de l’univers en un nivell essencial durant molts anys. Alhora, defensa la hipòtesi sobre l’estructura de la informació de l’univers. Pot parlar d’aquesta direcció de la física teòrica?

Diferents ciències estudien les diferents parts de l’univers: la química estudia les substàncies, la biologia dels organismes vius i les seves comunitats, i només les adreces essencials de la física teòrica exploren el tema de tot l’univers.

La ciència és part de la civilització, i la presentació de l’univers correspon al seu temps.

Al segle divuit, la tecnologia més avançada era la mecànica precisa, i l’univers era vist com una màquina mecànica controlada per les lleis de la mecànica de Newton clàssica. En el sentit figurat, aquest univers podria representar-se com un enorme i precís rellotge suís, en què els planetes giraven en les seves òrbites com enormes engranatges. Tot es va considerar estrictament definit, que es va anomenar la transformació de Laplace a partir del nom del gran erudit francès, Pierre Simon de Laplace.

El segle XIX es va convertir en el segle de les màquines de vapor. L’estudi del seu treball va portar a la creació de la termodinàmica. Per descomptat, aquestes noves visions es van aplicar a la descripció de l’univers. S’ha representat com una gran màquina tèrmica, que inevitablement va a un estat d’equilibri, que és la mort per calor de l’univers.

Així, les noves idees demostren la falsedat de l’antic. Els planetes giren d’acord amb les lleis de la mecànica.

Aquestes lleis són necessàries, no podem cancel·lar-les, només aclarir-les i completar-les. La termodinàmica ha completat la mecànica. Vam aprendre a mirar l’univers des d’un nou angle, i la nostra visió es va ampliar. Albert Einstein va millorar la mecànica newtoniana ja al segle XX amb la teoria de la relativitat.

Els ordinadors es van crear al segle XX i en la dècada de 1960 va aparèixer el concepte de l’univers d’informació, representat per un ordinador gegant.

Aquestes visions no són del tot noves. Fins i tot en l’antiguitat, els pitagòrics creien que tot correspon a un nombre; Plató creia que el món real és el món de les idees i que el nostre món és només la seva ombra. Més tard, Bishop Berkeley va retratar al món com una idea, una visió en la consciència de Déu. Al segle XIX, Hegel, en el seu sistema filosòfic, veu el món com l’auto-desenvolupament d’una idea abstracta. Podem dir que cada un d’aquests intel·lectuals ha expressat la idea que hi ha un món de sistemes d’informació.

«Sistema d’informació» és només un terme modern, els intel·lectuals del passat ja havien expressat aquesta idea d’acord amb els termes i representacions dels seus temps. Aquesta idea no és nova. No obstant això, ara la ciència està preparada no només per expressar aquesta idea, sinó per estudiar-la i obtenir resultats pràctics. La moderna tecnologia de la informació ha jugat un gran paper en això.

Tal com ho entenc, la informació implica l’existència d’un subjecte, d’una manera que podria anomenar bio-informació, perquè sense l’observador viu, perd el seu significat.

Vull aclarir que la tecnologia de la informació no va néixer amb l’arribada de les computadores. Qualsevol intercanvi d’informació es produeix en una determinada tecnologia. Per exemple, el cant dels ocells és tecnologia de la informació. Podem centrar-nos en una sèrie de tecnologies de la informació en la història de la humanitat que han conduït a revolucions d’informació reals. Cal destacar l’aparició del llenguatge articulat, la invenció de l’escriptura i la invenció de la impremta. L’actual revolució de la informació està lluny de ser la primera. Però no és fins al segle XX que la informació ha estat reconeguda com una entitat independent i ha sorgit i desenvolupat la teoria de la informació. Això ens va permetre començar a explorar l’univers des del punt de vista de la informació.

Tota la comunitat científica accepta la necessitat d’explicar les dades de l’univers. Els principals descobriments encara no s’han fet: estan al capdavant. Per tant, hi ha diferents punts de vista sobre el paper de la informació en l’univers.

Des del punt de vista més radical, la informació és la base de tot. Tot consisteix en informació. Un partidari notable d’aquest punt de vista va ser un erudit increïble anomenat John Archibald Wheeler. Ho va expressar en el seu comentari rellevant «it from bit». M’adhereixo a aquest punt de vista i he treballat en aquest camp de la ciència durant més de trenta anys.

Quins són els últims èxits de la comunitat científica en la teoria del “univers de la informació”?

Al meu entendre, la teoria de la informació de l’univers es crearà en els propers deu anys. Fins i tot estic disposat a apostar-ho. Però potser només sóc un optimista impossible de corregir.

Crear teoria és com ajuntar les peces d’un trencaclosques. La diferència és que en aquest trencaclosques, primer has de crear les peces. Crec que ja hem creat la majoria de les peces de la teoria de la informació de l’univers i algunes parts ja s’han editat. Aquestes parts són els mètodes del modelatge per ordinador, així com segments de les matemàtiques com la teoria de grups parcialment ordenats, la teoria de la gràfica, la teoria dels processos de Markov. A més, aquests segments han de complementar-se, per exemple, per a formular i provar nous teoremes. Em temo que aquests noms no diuen molt a alguns lectors. Aquest és un treball dur i ardu, i els seus detalls tècnics només interessen als especialistes.

D’aquesta manera, podrem comprendre no només com les petites partícules de matèria, sinó també l’espai i fins i tot el temps es construeixen a partir de peces.

El que diu és com la pel·lícula “Matrix”.

Si clar. Només que el món real estava fora de la matriu en la pel·lícula. Segons la hipòtesi de Wheeler, el món real és la matriu. Està clar que el nostre món és un gran videojoc en el que no som els jugadors, sinó els personatges. La tasca actual de la física teòrica fonamental és calcular els algoritmes d’aquest joc.

Hi ha informació sense mitjans en el “univers de la informació”?

Al meu entendre, no hi ha cap ordinador. L’univers és l’estructura d’informació que existeix per si mateixa. Altrament, hi ha la paradoxa d’un nombre infinit de mons que encaixen entre si. L’ordinador que executa la simulació, que correspon al nostre univers, és part del seu univers. Aquest univers, al seu torn, és una simulació en un ordinador. I així successivament, infinitament.

D’altra banda, qualsevol simulació pot iniciar-se en qualsevol ordinador, que és una màquina universal de Turing amb suficient memòria. No podem determinar des de dins de la simulació en quin programa s’està executant aquesta simulació.

Una pregunta que és essencialment impossible de respondre no té sentit. L’únic defecte són els errors. Si l’ordinador no funciona perfectament, llavors en estudiar els errors de l’inici de la simulació, podem estudiar les propietats de l’ordinador, o almenys determinar la seva existència. Això no és un problema en les pròximes dècades, sinó una perspectiva molt llunyana.

Hem demostrat conjuntament la simulació per ordinador de grups parcialment ordenats per modelar la gravetat quàntica en la Conferència de Bases de Probabilitat i Física el 2011. Quins són els seus comentaris sobre aquests estudis?

L’autor de les animacions Ivan Stepanyan (Krugly L. i IV Stepanyan, un exemple de la dinàmica estocàstica d’un grup causal en les Bases de la probabilitat i la física – 6, Växjö-Kalmar, Suècia, 14-16 de juny de 2011 , Actes de la Conferència AIP, V. 1424, 2012, p. 206-210).

Tradicionalment, tota la direcció científica de la investigació del nivell més profund de l’estructura de l’univers es deia “Gravetat Quàntica”. En l’extracte animat, els punts representen esdeveniments elementals i les línies de la seva relació causa-efecte. Un determinat algorisme afegeix esdeveniments elementals un per un, creant un procés. El procés és essencialment aleatori, però podem veure que el corrent més densa dels esdeveniments està en el medi, i que els esdeveniments més friables són pertorbadors. Això és aproximadament similar a les idees modernes sobre el moviment de partícules elementals.

He millorat els algoritmes considerablement des de llavors. Ara formen una xarxa de partícules que interactuen. L’extracte va reflectir la meva visió del microcosmos com una il·lustració. Hi ha d’haver un algoritme que produeixi partícules elementals i d’elles tota la resta en l’univers.

Suposem que es crea aquesta teoria, però només els especialistes l’entenen. Què ofereix a altres persones, que estan lluny de la ciència?

El descobriment de l’algoritme de l’univers és, per descomptat, una altra revolució científica.

Una revolució científica està impulsant les noves tecnologies. La revolució en la física en la primera meitat del segle XX i la creació de la mecànica quàntica van conduir a tecnologies nuclears, xips moderns i superconductors. No és una prova ràpida. Més de mig segle ha passat des del descobriment del nucli atòmic fins a la creació de la bomba nuclear.

Ara la civilització s’està movent cap al sisè ordre tecnològic, basat en tecnologia de la informació, robòtica, nano-tecnologia, biotecnologia. La teoria de la informació de l’univers serà la base del setè ordre tecnològic al qual la civilització pot passar al final del nostre segle. Probablement no ho veuria, però els lectors joves veuran el meravellós món del setè ordre tecnològic.

Ens pot explicar més sobre les suposades tecnologies del setè ordre tecnològic?

El món del setè ordre tecnològic serà, des del nostre punt de vista, l’encarnació dels contes de fades. Això no és sorprenent. Els contes es fan reals gradualment. Recorda a la reina-bruixa, la sogra de Blancaneus. Tenia un mirall màgic que responia a preguntes i mostrava imatges. Aquest mirall va ser màgic fins avui, i ara és només un telèfon intel·ligent amb control de veu, en el qual la malvada reina va usar Google per fer preguntes. I a mesura que es desenvolupin aquestes futures tecnologies fantàstiques, convertir-se en tecnologies ja no serà màgic i es convertirà en la rutina de treball normal que s’aprendrà a la universitat.

Les tecnologies de setè ordre seran tecnologies màgiques. Quina és la màgia? És la gestió del món circumdant que utilitza encanteris màgics Què és l’encís màgic? Aquest és un signe instructiu que dóna ordre a un objecte determinat.

Donem ordres regularment en la vida quotidiana i són executats per certs objectes. Com les persones, també alguns animals, com ara el seu gos i algunes màquines. Altres objectes ignoren les ordres. I per què? La resposta moderna és que una ordre només pot ser executada per un objecte que té un sistema d’informació complex. Com el cervell humà, el cervell del gos o el sistema de control de l’ordinador de la màquina. La majoria dels objectes en el món circumdant no tenen sistemes d’informació complexos: no poden entendre ni executar ordres. Però des del punt de vista de la teoria de la informació de l’univers, aquest no és el cas! Tot es compon d’un gran nombre de peces, el que significa que tot és un sistema d’informació complex, fins i tot els grans de sorra més petits de la platja. Només hem d’aprendre a comunicar-nos amb ells, donar-los ordres. Per això, s’han de complir tres condicions.

La primera. El contenidor ha de poder executar l’ordre. És inútil ordenar a un home que salti cap a la lluna.

La segona. L’ordre ha de ser físic per ser percebut pel contenidor. És inútil ordenar alguna cosa a una persona usant ones de ràdio o ultrasò, així com un murmuri que no pot escoltar.

La tercera. La comanda ha d’estar en un idioma comprensible pel contenidor. És inútil ordenar a una persona en xinès si no sap l’idioma xinès.

L’última condició és la més interessant. Hem d’aprendre el llenguatge dels oceans, el llenguatge dels núvols, el llenguatge de les estrelles i el llenguatge d’un bon conyac amb una rodanxa de llimona. I tot complirà les nostres comandes.

Les matemàtiques són l’instrument per aprendre aquestes llengües. Les matemàtiques són la màgia del món futur. Podem imaginar l’anunci habitual a 2100: «Càlcul d’encanteris màgics per a comandes individuals. A l’ordenar tres encanteris màgics, el quart és gratis.»

Gràcies per aquesta interessant conversa. Espero que tingui raó i visquem en el fascinant món de la màgia industrial.

Entrevista: Ivan Stepanyan

Read more: Ciència i enginyeria modernes amb Ivan Stepanyan ...