宇宙を箱の中に入れてもいいでしょうか？

「私たちの起源は星々に記されている。 そして、私たちはただ読むことを学んでいるところです」と彼女は言いました。 アンドリュー・ポンツ国際的に有名な宇宙論者であり、多くの時間を ブラックホール、星、銀河をコンピューター上でシミュレートする。

ポンツェンは、自身の研究と、彼に先立った科学者たちの根本的に重要な研究について、魅力的な本の中で詳しく語りました。 宇宙探査、計算、人工知能の開発における人類の進歩 宇宙の複雑さに対処するためにシミュレーションを使用する研究の加速に貢献してきました。

宇宙論を教えるポンツェンの本 ロンドン大学と呼ばれます 「箱の中の宇宙～新たな宇宙の歴史～」 そして最近イタリアで出版されました。 アデルフィ。

宇宙を研究する人にとって、宇宙の問題の一つは、 それはその巨大さです。

たとえば、新しい銀河、星、惑星がどのように発達するのか、そしてこれらの天体がどのように相互作用するのかを理解するためです。 科学者は必然的にシミュレーションを使用する必要がある。 このようにして、それらは入手できるとポンツェン氏は説明します。 「コンピューターの中にある小さな宇宙」 素粒子から雲の集合体まで、物事の仕組みを理解するためのツールです。 彼らは集団で行動する。

「宇宙学者は二重の疑問に直面しています。まず、宇宙はどのようにしてこの構造をとったのかということです。」 ポンツェン氏は、米国での著書の発売に伴うインタビューのひとつでこう語った。 「そして、宇宙学者は付け加えましたが、それは私たち自身の太陽系、太陽と地球の歴史とどのように関係しているのでしょうか？ そうですね、コンピューター シミュレーションは、この種の質問に対処するための優れたツールであることが証明されています。」

ポンツェン氏は著書の中で、シミュレーションによって新しいタイプの知識が可能になると述べています。 面倒な計算をコンピューターに任せ、人間はそこから生まれる絆や人間関係に集中できるようになります。”。

生成 AI に少し似ています。最も有名な例は次のとおりです。 チャットグループ基本的で反復的な仕事を処理し、多くの作業を伴うタスクを実行するために人間により多くの時間を与えることを約束します。 推論と創造性。

しかし、138億年にわたって続いてきた一連の連鎖的な出来事である宇宙の挙動を理解するには、 ますます高性能になったコンピューターの計算だけでは十分ではありません。 現代の人工知能の並外れた能力もありません。

宇宙を実際に箱の中に入れてみると、要するに、 それは事実上不可能です。 私たちが経験しているようなエキサイティングな歴史的時代であっても、 ビッグデータ 作成できるようにします 地球の「デジタルツイン」たとえば、人工知能モデルから – OpenAIのソラみたいに – 現実世界とそれを特徴づける物理法則が登場するビデオを生成します 強力なアルゴリズムによってシミュレートされる。

「シミュレーションを構築して解釈するには、物理学の詳細な知識が必要です」とポンツェン氏が言うのは当然のことです。 しかし、宇宙論者は、学校で習う、適用すれば特定の問題を解決できる法則や規則について言及しているのではありません。 「実際、すべての原子粒子とその粒子が他のすべての粒子に及ぼす影響をシミュレートできる人は誰もいません。」

「シミュレーションでは氷山の一角しか観察できません」 とポンツェンは言う。

宇宙論者は著書の中で、説得力を持ってこう語っている。 ますます効果的なシミュレーションの作成に貢献した科学者の研究と直観。 気象学者の天気予報を支援するものから、1980 年代および 1990 年代以来、蓄積された研究において中心的な役割を果たしてきたものまで 宇宙における暗黒物質とエネルギーの証拠私たちが知っているその存在は、もっぱら科学的仮説に基づいています。

逆説的ですが、ポンツェンの本を非常に興味深いものにしているのは、計算と複雑さの点で「超人的」な再構成に到達するのに役立った、そして今も役立っている「人間」の要素です。 情報技術の先駆者たちの努力や勘など チャールズ・バベッジとエイダ・ラブレス。 あるいは気象学者の仕事 ルイス・フライ・リチャードソン第一次世界大戦中、フランスの前線で戦いながら、初めて重要な天気予報の計算を行った人物です。

自分の ラブレスがいる考えられるのは 史上初のプログラマー「数学を単に抽象的で不変の真理の膨大な集合体として見るのではなく、数学の原理を実際的な形式に明示的に変換するのを容易にする可能性のあるものを特に興味深く見るでしょう。」

それでもまた 最も完璧で高度なシミュレーション 「私たちが住んでいる宇宙の文字通りのデジタルレプリカが生まれることは決してありません。 ポンツェン氏は少し前にガーディアン紙に書いた記事で説明した。 -。 このような再構成は、太陽系の将来を正確に予測するのと同じくらい不可能です。 しかし、たとえ曖昧な記述に基づくシミュレーションは、銀河が時間の経過とともにどのように進化したかを示唆するガイドとして機能し、ますます洗練された望遠鏡の結果を解釈できるようになり、さらなる知識を得る方法を示すことができます。」