Yodi Supriyadi
 |
| MR.Cole_Photographer/Moment/Getty Images) |
Ambil buku teks fisika apa pun dan Anda akan menemukan rumus demi rumus yang menjelaskan bagaimana benda bergoyang, terbang, berbelok, dan berhenti. Rumus tersebut menjelaskan tindakan yang dapat kita amati, tetapi di balik masing-masing dapat menjadi serangkaian faktor yang tidak segera terlihat.
Sekarang, program AI baru yang dikembangkan oleh para peneliti di Universitas Columbia tampaknya telah menemukan fisika alternatifnya sendiri.
Setelah ditunjukkan video fenomena fisik di Bumi, AI tidak menemukan kembali variabel saat ini yang kami gunakan; sebaliknya, itu benar-benar muncul dengan variabel baru untuk menjelaskan apa yang dilihatnya.
Untuk lebih jelasnya, ini tidak berarti fisika kita saat ini cacat atau ada model yang lebih cocok untuk menjelaskan dunia di sekitar kita. (Hukum Einstein telah terbukti sangat kuat.) Tetapi hukum itu hanya bisa ada karena dibangun di atas 'bahasa' teori dan prinsip yang sudah ada sebelumnya yang ditetapkan oleh tradisi berabad-abad.
Mengingat garis waktu alternatif di mana pikiran lain menangani masalah yang sama dengan perspektif yang sedikit berbeda, apakah kita masih akan membingkai mekanisme yang menjelaskan Alam Semesta kita dengan cara yang sama?
Bahkan dengan teknologi baru yang mencitrakan lubang hitam dan mendeteksi dunia yang aneh dan jauh, hukum-hukum ini telah bertahan berkali-kali (catatan tambahan: mekanika kuantum adalah cerita lain, tetapi mari kita tetap berpegang pada dunia yang terlihat di sini).
AI baru ini hanya melihat video dari segelintir fenomena fisik, jadi sama sekali tidak cocok untuk menghasilkan fisika baru untuk menjelaskan Semesta atau mencoba yang terbaik dari Einstein. Ini bukan tujuan di sini.
"Saya selalu bertanya-tanya, jika kita pernah bertemu ras alien yang cerdas, apakah mereka akan menemukan hukum fisika yang sama seperti yang kita miliki, atau mungkinkah mereka menggambarkan alam semesta dengan cara yang berbeda?" kata ahli robot Hod Lipson dari Creative Machines Lab di Columbia.
"Dalam percobaan, jumlah variabelnya sama setiap kali AI dimulai ulang, tetapi variabel spesifiknya berbeda setiap kali. Jadi ya, ada cara alternatif untuk menggambarkan Semesta dan sangat mungkin pilihan kita tidak sempurna."
Di luar itu, tim ingin mengetahui apakah AI benar-benar dapat menemukan variabel baru dan oleh karena itu membantu kami menjelaskan fenomena baru yang kompleks yang muncul dalam banjir data kami saat ini yang saat ini tidak memiliki pemahaman teoretis untuk diikuti. Misalsalnya, data baru yang muncul dari eksperimen raksasa seperti Large Hadron Collider yang mengisyaratkan fisika baru.
"Hukum lain apa yang kita lewatkan hanya karena kita tidak memiliki variabel?" kata matematikawan Qiang Du dari Universitas Columbia.
Jadi bagaimana AI menemukan fisika baru? Untuk memulainya, tim memasukkan rekaman video mentah sistem dari fenomena yang telah mereka pahami dan mengajukan pertanyaan sederhana kepada program: Apa variabel fundamental minimum yang diperlukan untuk menggambarkan apa yang terjadi?
AI merenungkan rekaman dan pertanyaan selama beberapa jam dan kemudian memberikan jawaban: Fenomena ini akan membutuhkan 4,7 variabel untuk menjelaskannya, katanya.
Itu cukup dekat dengan empat yang kita ketahui… tetapi masih belum menjelaskan apa yang AI pikirkan tentang variabel itu.
Jadi tim kemudian mencoba mencocokkan variabel yang diketahui dengan variabel yang telah dipilih AI. Dua dari mereka secara longgar cocok dengan sudut lengan, tetapi dua variabel lainnya tetap menjadi misteri. Namun, AI dapat membuat prediksi akurat tentang apa yang akan dilakukan sistem selanjutnya, sehingga tim menduga AI pasti melakukan sesuatu yang tidak dapat mereka pahami.
"Kami mencoba mengkorelasikan variabel lain dengan apa pun dan semua yang dapat kami pikirkan: kecepatan sudut dan linier, energi kinetik dan potensial, dan berbagai kombinasi besaran yang diketahui," kata peneliti perangkat lunak Boyuan Chen, sekarang asisten profesor di Duke University, yang memimpin pekerjaan. "Tapi sepertinya tidak ada yang cocok dengan sempurna ... kami belum memahami bahasa matematika yang digunakannya."
Tim kemudian melanjutkan untuk menunjukkan video AI lainnya. Yang pertama menampilkan 'penari udara' lengan bergelombang yang tertiup angin (AI mengatakan ini memiliki delapan variabel). Rekaman lampu lava juga menghasilkan delapan variabel. Klip video api kembali dengan 24 variabel. Setiap kali, variabel itu unik.
"Tanpa pengetahuan sebelumnya tentang fisika yang mendasarinya, algoritme kami menemukan dimensi intrinsik dari dinamika yang diamati dan mengidentifikasi set kandidat variabel keadaan," tulis para peneliti dalam makalah mereka.
Ini menunjukkan bahwa di masa depan, AI berpotensi membantu kami mengidentifikasi variabel yang mendukung konsep baru yang saat ini tidak kami sadari. Perhatikan ruang ini.
Penelitian ini telah dipublikasikan di Nature CComputational
