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18.02.2021 - 08:000

L’intero universo potrebbe essere una rete neurale

Una nuova teoria tenta di ridefinire la realtà fisica ipotizzando che tutto l’universo sia una rete neurale

Un professore di fisica presso l’Università del Minnesota Duluth di nome Vitaly Vanchurin ha di recente tentato di riformulare la realtà in un modo particolarmente geniale. In un paper caricato in prestampa su arXiv, infatti, ha proposto una nuova teoria secondo la quale vivremmo all’interno di una massiccia rete neurale che governa tutto attorno a noi. In altre parole, è scritto nel documento, c’è una «possibilità che l’intero universo al suo livello più fondamentale sia una rete neurale».
Le reti neurali artificiali, come quelle create dagli scienziati informatici, sono costituite da vari nodi, equivalenti a neuroni biologici, che elaborano e trasmettono segnali. La rete può cambiare man mano che viene utilizzata, ad esempio aumentando il peso assegnato a determinati nodi e connessioni, riuscendo ad “apprendere” durante la sua attività. Per esempio, data una serie di immagini da studiare, una rete può imparare a individuare da sola le caratteristiche dell’oggetto presente nell’immagine e quindi distinguerlo da tutti gli altri oggetti.
L’idea alquanto illuminante di Vanchurin, allora, è che tutto l’universo non sia altro che una di queste reti, cioè un sistema computazionale interconnesso simile nella struttura al cervello umano o ai sistemi di machine learning. Tale nozione è stata proposta dal fisico del Minnesota Duluth nel tentativo di conciliare la cosiddetta fisica classica con la meccanica quantistica.
Nel suo articolo, infatti, Vanchurin ha spiegato che le reti neurali artificiali possono «esibire comportamenti approssimativi» di entrambe le teorie universali. Siccome la meccanica quantistica «è un paradigma di notevole successo per modellare fenomeni fisici su un’ampia gamma di scale, è opinione diffusa che al livello più fondamentale l’intero universo sia governato dalle regole della meccanica quantistica e anche la gravità dovrebbe in qualche modo emergere da essa».
In questo senso, Vanchurin non solo vuole affermare che le reti neurali artificiali possono essere utili per analizzare sistemi fisici o per scoprire leggi fisiche, ma che «questo è il modo in cui funziona effettivamente il mondo che ci circonda». Egli, quindi, dichiara nel suo paper che la teoria dell’universo come una rete neurale «potrebbe essere considerata come una proposta per la teoria del tutto, e come tale dovrebbe essere facile dimostrare che è sbagliata».
Il concetto è così audace che molti fisici ed esperti di machine learning sono abbastanza scettici sulle conclusioni dell’articolo. Vanchurin ha dichiarato in un’intervista che la sua intenzione era di capire meglio il funzionamento del deep learning, volendo inizialmente applicare i metodi della meccanica statistica per studiare il comportamento delle reti neurali. Tuttavia, la scoperta che in certi limiti la dinamica di apprendimento delle reti neurali è molto simile alla dinamica quantistica che vediamo in fisica, lo ha portato ad «esplorare l’idea che il mondo fisico sia in realtà una rete neurale».


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