Небольшой эксперимент. Поставь пять самых упрямых аномалий современной науки рядом.
Первая — вращение галактик. Звёзды на краях спиральных галактик движутся быстрее, чем предсказывает Ньютон для видимой массы. Стандартная заплатка — тёмная материя, распределённая гало вокруг каждой галактики. Это работает в том смысле, что модели с правильным гало воспроизводят кривые, но оно так и не превратилось в открытие, которое закрывает спор.
Вторая — асимметрия материи и антиматерии. Стандартная модель предсказывает, что Большой взрыв должен был родить равное количество того и другого. Наша вселенная сделана из материи; вся антиматерия, которую мы детектируем, происходит из космических лучей и столкновений в коллайдерах — следов первородной асимметрии в ней нет. Механизмов предложено много — лептогенез, электрослабый бариогенез — ни один пока не подтверждён.
Третья — проблема измерения в квантовой механике. Уравнение Шрёдингера разворачивает состояния унитарно — до момента измерения, когда что-то происходит. Коллапс волновой функции или эффективный коллапс не является частью самого уравнения. Интерпретаций всё больше, эксперимент упрямо отказывается выбрать одну.
Четвёртая — сознание. Нет общепринятого объяснения, почему определённая конфигурация физической материи порождает субъективный опыт. IIT, глобальное рабочее пространство, предиктивная обработка — все правдоподобны, ни одна не решающая.
Пятая — клеточное биоэлектричество. За последнее десятилетие стало ясно, что клетки считают коллективно через биоэлектрические градиенты — похоже на распределённую систему с общим состоянием. Лаборатория Майкла Левина раз за разом выдаёт результаты, которые трудно свести к чисто локальной химии.
Эти пять живут в пяти разных журналах. Обычная тактика — брать каждую по отдельности и оставлять специалистам.
Предлагаю другое движение. Спросить, что будет, если подобрать им одну функцию потерь.
Почему функция потерь — другой объект
В машинном обучении функция потерь — это то, что минимизируют. Она берёт текущее состояние системы и говорит: вот насколько далеко мы от цели. Градиентный спуск — процедура, сдвигающая систему в направлении, которое уменьшает потерю.
Физика уже использует подобные объекты — действие, свободная энергия, вариационные принципы. Но есть тонкое отличие. В ML функция потерь определена тем, чего мы хотим. Сама система не знает, что эта функция существует; мы навязываем её снаружи. В физике аналогичный принцип состоит в том, что система уже что-то минимизирует — действие, энтропию, свободную энергию — и вселенная выпадает траекторией, которая это минимизирует.
Что если пять аномалий выше разделяют одну функцию потерь, а отдельными они кажутся потому, что мы смотрим на разные координаты одного спуска?
К этому ходу всерьёз подходит программа Pointer Architecture, стоящая за этим сайтом. Гипотеза проверяема: если есть единый минимум, то определённые остатки на галактических масштабах должны коррелировать с определёнными остатками на биологических. Препринт сообщает первый такой тест на SPARC, код открыт.
Я не прошу тебя купить гипотезу. Прошу заметить, что эта гипотеза оправдывает своё существование. Если она ошибочна, то ошибочна конкретно и измеримо. Если верна — переписывает немалую часть учебников.
Что мерить дальше
Три вещи.
- Остаточные структурные признаки, коррелирующие с возрастом галактик. Уже в препринте; находим четыре из шести.
- Биоэлектрическая координация под возмущением, согласованная с общим минимумом. Без соавторов сложно; техники лаборатории Левина — правильная стартовая точка.
- Условия, в которых проблема измерения выглядит иначе. Квантовые Зено-подобные установки, настроенные под предсказанный режим; экспериментальная цена — максимальная.
Каждое — ставка. Каждая ставка делается публично, заранее, и это единственный способ отличить научное утверждение от правдоподобной истории.
Сопутствующая книга, Небесный Код, проходит аргументацию целиком. Препринт даёт числа. Это эссе — версия на один абзац, которую я бы хотел иметь до того, как написал всё остальное.