美國明尼蘇達大學德盧斯分校(University of Minnesota Duluth)物理學教授範楚林(Vitaly Vanchurin)提出一個大膽的假設:整個宇宙也許是一個巨大的神經網絡。他說:「這聽起來的確很瘋狂,可是這也許是真的呢?等著看吧。」

甚麼是神經網絡?就是像人類大腦一樣,把感官蒐集到的各種信息,通過一系列的「思考」規則處理後,作出各種判斷的系統。

多年來,物理學家一直在探討怎麼把量子理論和相對論統一起來。前者把宇宙看作是一個連續的系統,後者認為一切具有時空的相對性,是一個基於時空概念的系統。

在去年年中一份遞交給預印網arXiv的論文裏,範楚林提到,他認為大腦的神經網絡也是同時具有體現這兩種理論的行為。量子理論是現在多數科學家推崇的認知,其實有的人開始思考,也許在最基礎層面上,整個宇宙是由量子理論管理的,其它一切,包括引力都是在這個基礎上衍生出來的。

在近期接受科技新聞網Futurism採訪的時候,範楚林介紹他的研究從兩個方面著手。

一方面,他從科學家了解到的神經網絡的工作模式入手。他發現,量子學方程式很好的解釋系統在接近平衡狀態下的情況;而經典力學的方程式很好地解釋系統偏離平衡狀態下的情況。這讓他驚嘆不已,難道這是巧合?但是,目前人們所知的就是,這個世界就是由這兩種規律主宰。

另一方面,他從物理學入手思考。人們知道量子理論很好地解釋微觀世界;相對論很好地解釋著宏觀世界。可是直到現在,科學家還無法將兩種理論融會貫通起來。這正是現在一個名為「量子引力學」(Quantum gravity)領域在研究的內容。

可是不僅如此,人們發現也不知道怎麼處理觀測者。在量子學裏面,觀測者是重要的一個內容,對於不同的觀測者而言,同樣的物體是完全不同的狀態。這個道理對於這個宇宙來說也是一樣,從不同的觀測角度,有完全不同的認知。

因此也有人說,現在不僅要統一量子理論和相對論,還要把觀測者三者結合起來才能全面地描述這個世界。範楚林說,99%的物理學家都認為,量子理論是最重要的規律,其它一切都是在此之上衍生出來的子規律。可是也沒有人能夠把個想法用理論表達明確。

範楚林認為微型神經網絡 構建宇宙基礎結構

範楚林說在他的這份論文中,他考慮了另一種解釋宇宙的方案:他認為微型神經網絡是構建這個宇宙的基礎結構,其它所有的一切,包括量子理論、相對論和宏觀觀測者,都是在這之上衍生的。範楚林認為這種理論前景很好。

範楚林承認,這個理論聽上去很大膽。至今為止,多數這樣想要「總結一切」的定律都被證明是錯誤的。要反駁他的理論,只需找到一個無法用「神經網絡」作為模型的現象。

範楚林說,不信大家想一想,這是不是挺難?畢竟科學家現在對神經網絡究竟如何工作,具有多大的潛在能力還不明確。也許,科學家應該先開發更接近人類大腦工作方式的神經網絡和深度學習系統。這正是他自己現在致力開展的研究。◇