Un pequeño experimento. Pon al lado cinco de las anomalías más tercas de la ciencia contemporánea.
La primera es la rotación galáctica. Las estrellas en los bordes de las galaxias espirales se mueven más rápido de lo que Newton dice que deberían, dada la masa visible. La solución estándar es postular grandes cantidades de materia invisible — materia oscura — distribuida en halos alrededor de cada galaxia. Funciona en el sentido de que modelos con el halo correcto reproducen las curvas, pero no llegó a convertirse en el tipo de descubrimiento que cierra una discusión.
La segunda es la asimetría materia–antimateria. El Modelo Estándar predice que el Big Bang debería haber producido cantidades iguales de ambas; el universo en que vivimos está hecho de materia, y la pequeña cantidad de antimateria que detectamos es consistente con rayos cósmicos y física de colisionadores, y no con asimetría primordial. Hay mecanismos propuestos — leptogénesis, bariogénesis electrodébil — ninguno confirmado.
La tercera es el problema de la medición en mecánica cuántica. La ecuación de Schrödinger evoluciona los estados unitariamente hasta que los medimos, momento en el que algo sucede — colapso de la función de onda, o un colapso efectivo — que no forma parte de la propia ecuación. Las interpretaciones se multiplican; el registro experimental sigue negándose a elegir una.
La cuarta es la consciencia. No hay explicación aceptada de por qué una configuración particular de materia física da lugar a experiencia subjetiva. Integrated Information Theory, Global Workspace, Predictive Processing — todas plausibles, ninguna decisiva.
La quinta es la bioelectricidad celular. En la última década quedó claro que las células computan colectivamente mediante gradientes bioeléctricos de una forma que recuerda, incómodamente, al tipo de coordinación que se espera en un sistema distribuido con estado compartido. El laboratorio de Michael Levin viene produciendo resultados difíciles de reconciliar con química puramente local.
Estas cinco viven en cinco revistas distintas. Lo habitual es tomarlas una por una y dejar que los especialistas se peleen.
Propongo otro movimiento. Preguntemos qué pasa si intentamos ajustarlas con una misma función de pérdida.
Por qué una función de pérdida es otro tipo de objeto
En machine learning, la función de pérdida es lo que se minimiza. Toma el estado actual del sistema y dice: esta es la distancia al objetivo. El descenso por gradiente es el procedimiento que empuja al sistema en la dirección que reduce la pérdida.
La física ya usa objetos así — la acción, la energía libre, el principio variacional. Pero hay una diferencia sutil. En ML, la pérdida está definida por lo que queremos. El sistema no sabe que existe; se la imponemos desde fuera. En física, el principio análogo es que el sistema ya está minimizando algo — acción, entropía, energía libre — y el universo resulta ser la trayectoria que minimiza.
¿Y si las cinco anomalías comparten una única función de pérdida, y el motivo de que parezcan separadas es que miramos diferentes coordenadas del mismo descenso?
Es el movimiento que Pointer Architecture, el programa de investigación detrás de este sitio, toma en serio. La hipótesis es testable: si hay una minimización subyacente única, entonces ciertos residuos a escalas galácticas deben correlacionar con ciertos residuos a escalas biológicas. El preprint reporta el primer test de ese tipo en SPARC, y el código es público.
No te pido que compres la hipótesis. Te pido que notes que es el tipo de hipótesis que paga alquiler. Si está equivocada, lo está de formas concretas y medibles. Si está acertada, reescribe muchos libros de texto.
Qué medir a continuación
Tres cosas.
- Características de estructura residual correlacionadas con la edad galáctica. Ya en el preprint; encontramos cuatro de seis.
- Coordinación bioeléctrica bajo perturbación consistente con un mínimo compartido. Difícil sin colaboradores; las técnicas del laboratorio Levin son el punto de partida correcto.
- Condiciones bajo las cuales el problema de la medición se ve distinto. Montajes tipo Zeno cuántico ajustados al régimen predicho; es donde el coste experimental es mayor.
Cada una es una apuesta. Cada apuesta se hace públicamente, por adelantado, que es la única forma de distinguir una afirmación científica de una historia plausible.
El libro complementario, El Código Celestial, recorre el argumento entero. El preprint da los números. Este ensayo es la versión de un párrafo que me habría gustado tener antes de escribir ninguno de los dos.