תֵאוֹרִיָה כוח המשיכה של אנטרופיה מציע נקודת מבט חדשה רדיקלית על אחד מכוחות היסוד של הטבע. לפי תפיסה זו, כוח הכבידה אולי אינו כוח בסיסי, אלא תופעה מתהווה הדומה לחיכוך או חום, שאינם קיימים בעצמם ברמה המיקרוסקופית, אלא נובעים מאינטראקציות ברמה עמוקה יותר של הפיזיקה. לרעיון הזה יש פוטנציאל לא רק לחשוב מחדש על חוקי הטבע, אלא גם לספק תשובות לתעלומת החומר האפל המשפיע על התנהגותם של גלקסיות וכוכבים.
המונח "אנטרופיה" מציין כאן את הקשר של כוח הכבידה עם תרמודינמיקה ואנטרופיה – התכונה של מערכות נוטות לכאוס. דוגמה לכך היא טמפרטורה, שנקבעת על ידי תנועת חלקיקים, אך אינה קיימת בעצמה ברמה של מולקולה בודדת. כמו כן, התיאוריה מציעה שכוח המשיכה עשוי להיות תכונה של מרחב-זמן, המתבטאת באמצעות אינטראקציות ברמה בסיסית יותר.
רעיונות שכוח הכבידה עשוי להיות אנטרופי החלו לצוץ כבר בשנות ה-70, כאשר התגלו חורים שחורים שפולטים קרינה תרמית. תופעה זו, שנקראת קרינת הוקינג, הציעה קשר בין תרמודינמיקה לכוח המשיכה. מדענים שמו לב שחורים שחורים, שהם אובייקטים בעלי כוח משיכה טהור, מצייתים לחוקים התרמודינמיים כאילו יש להם טמפרטורה ואנטרופיה, מה שמרמז על קשר עמוק בין התופעות הללו.
פיזיקאי הולנדי אריק ורלינד בשנת 2009 הציע השערה המקשרת בין כוח המשיכה למידע קוונטי המקודד בגבולות היקום. גישה זו, המבוססת על מושג ההולוגרפיה, הניחה שכל הפיזיקה של העולם הארבע-ממדי שלנו יכולה להיות השתקפות של תהליכים המתרחשים על משטח תלת-ממדי. ורלינד שילבה רעיון זה עם חוקי התרמודינמיקה כדי לחשוב מחדש על כוח המשיכה הקלאסי והיחסותי כתוצאה מאינטראקציות סטטיסטיות היוצרות מראה של כוח.
מאפיין מרכזי של תורת הכבידה האנטרופית היא ההנחה שבתנאים של צפיפות חומר נמוכה, כוח הכבידה עשוי להפגין סטיות מהחוקים הידועים של ניוטון ואיינשטיין. לדוגמה, בסביבות כאלה כוח הכבידה אינו פוחת באופן פרופורציונלי לריבוע המרחק, כפי שמתארת הפיזיקה הקלאסית, אלא באופן ליניארי. סטייה זו עשויה להסביר את התנהגותם של כוכבים בגלקסיות ואנומליות כבידה המיוחסות בדרך כלל לחומר אפל. התיאוריה גם מציעה שהשפעת כוח הכבידה יכולה להשתנות בהשפעת האנרגיה האפלה הממלאת את היקום.
עם זאת, בדיקות ותצפיות הראו תוצאות מעורבות. בחלק מהמקרים הצליחה ההשערה להסביר את התנהגותן של גלקסיות, אך במקרים אחרים תחזיותיה חרגו באופן משמעותי מהתצפיות. לדוגמה, החישובים של ורלינד עבור צבירי גלקסיות נתנו שגיאה בצפיפות החומר בפקטור של שש. גם הבסיס התיאורטי של התיאוריה מעלה שאלות, שכן מסקנותיה תלויות בהנחות רבות, כולל ההשערה לגבי הטבע ההולוגרפי של היקום והתכונות התרמודינמיות של פני השטח שלו.
למרות זאת, תורת הכבידה האנטרופית נותרה תרומה רבת ערך לפיזיקה. הרעיונות שלה משלבים מספר גישות, כולל מכניקת קוונטים, תרמודינמיקה ותורת היחסות הכללית, ומציעות נקודות מבט חדשות לחקר היקום. גם אם יתברר כשגוי, המושגים שלו יכולים להפוך לבסיס ליצירת מודלים מדויקים יותר שיכולים להסביר את התנהגות הכבידה ואת טבעו של החומר האפל.
מדענים ממשיכים לבחון את ההשערה על ידי בחינת האם היא יכולה לחזות תופעות שמודלים קלאסיים לא יכולים. תיאוריות כאלה דוחפות את הפיזיקה לתגליות חדשות, גם אם הן עצמן מתבררות כמבוי סתום. כמו במושגים מהפכניים אחרים, כל כישלון יכול להיות צעד לקראת הבנה עמוקה יותר של חוקי הטבע.
התיאוריה המתמטית של מורכבות חושפת את הסתירה העמוקה של בינה מלאכותית – חוסר היכולת הבסיסית שלה להיות יצירתי באמת. מה ההבדל האמיתי בין מכונה וחשיבה אנושית? דווקא מאחורי נוסחאות מופשטות והבניות לוגיות עשויה התשובה להסתתר.
ישנן שלוש רמות של ידע: מה שאנחנו יודעים, מה שאנחנו יודעים אנחנו לא יודעים, ומה שאנחנו לא יודעים אנחנו לא יודעים. הקטגוריה האחרונה מציבה אתגר אמיתי לאינטליגנציה של מכונות, מכיוון שמחשבים אינם יכולים לחזות את הבלתי צפוי באמת.
תורת המורכבות קולמוגורוב היא גישה מתמטית למדידת תוכן המידע של עצמים, שהומצאה על ידי מתמטיקאי סובייטי בשנות ה-60. תארו לעצמכם שאתם צריכים לתאר אובייקט כלשהו בקצרה ככל האפשר, אך בצורה כזו שתשמר את כל מהותו. ככל שתיאור זה קצר ותמציתי יותר, כך "צפיפות המידע" של האובייקט גבוהה יותר.
לדוגמה, ניתן לתאר רצף של מיליון יחידות בפשטות רבה: "מיליון יחידות". ורצף אקראי של מיליון ספרות ידרוש תיאור הרבה יותר ארוך. קולמוגורוב הוכיח: ככל שקשה יותר לתאר אובייקט עם מספר מינימלי של סמלים, כך הוא ייחודי ובלתי צפוי יותר. מכונה לא יכולה לקבוע את הייחודיות הזו בעצמה כי היא דורשת מעבר לאלגוריתמים לוגיים.
המשפט המתמטי של גדל מצביע גם על המגבלות הבסיסיות של חשיבה מכונה. מחשב אינו יכול להעריך את היצירתיות שלו, משום שלכל תוכנה יש מגבלות לוגיות פנימיות: היא אינה מסוגלת ליצור אובייקט שנמצא לחלוטין מחוץ לתחום הקוד המקורי שלו.
אז, המוח האנושי שונה ממערכות אלגוריתמיות ביכולתו לייצר ידע חדש ביסודו. אנשים יכולים לתפוס באופן אינטואיטיבי הקשרים וקשרים שאינם ניתנים לפורמליזציה מתמטית. המכונה נידונה לפעול אך ורק במסגרת הכללים הנתונים.
הפתעה היא לא רק סטייה מהתבנית, אלא קפיצה איכותית בהבנת העולם. בינה מלאכותית משלבת מודלים קיימים ומקבצת מחדש מידע, אבל היא לא מסוגלת ליצור רעיון מהפכני באמת. בשביל יצירתיות אמיתית אתה צריך ללכת מעבר למבנים לוגיים.
המורכבות של אובייקט קשורה ישירות לייחודיות שלו. ככל שיש פחות כוח ניבוי, כך גדל פוטנציאל החידוש.
מערכות חכמות עובדות עם מודלים הסתברותיים, המתארות את המציאות הידועה בצורה מדויקת ככל האפשר. המוח האנושי מסוגל לעשות פריצות דרך אינטואיטיביות, לייצר מושגים שלא ניתן להסיק מנתונים זמינים באמצעות שרשרת לוגית פשוטה.
עם זאת, המגבלות של אינטליגנציה מכונה אינן גורעות מחשיבותה. להיפך, הם מדגישים את העומק והרבגוניות של המחשבה שלנו.
פילוסופים ומתמטיקאים ממשיכים לחקור את הגבול הדק שבין חשיבה אלגוריתמית ליצירתית. תיאוריית המורכבות פותחת אופקים חדשים להבנת טבעה של אינטליגנציה, ומדגימה את טבעה הרב-שכבתי ואת חוסר ההתכלות הבסיסי שלה.
אלכסנדר אנטיפוב
קישור למקור
