Problemas Cósmicos

Um problema cósmico é um problema cuja solução está amarrada ao conhecimento do próprio universo. O ajuste das constantes da natureza é um exemplo típico de problema cósmico ainda não resolvido.

Os limites das nossas teorias científicas

Para entender o conceito de um problema cósmico não devemos dizer que as lacunas do nosso conhecimento atual são automaticamente problemas cósmicos, sem nenhum critério. Devemos manter o senso crítico e o ceticismo, evitando recair no "Deus das lacunas" ou qualquer outra versão desse mesmo erro lógico.

Vale destacar que  tais questões difíceis propostas pelos cientistas não foram resolvidas. Permanecem no estágio incipiente de conjecturas e ruminações intelectuais, similares as questões perenes da filosofia.

Será que temos como saber as respostas? Os teóricos não apenas apostam que temos como saber, como se dedicam a elaborar teorias que contemplam as respostas.

O que podemos afirmar com certeza é que mudanças arbitrárias na magnitude de qualquer força física teria consequências drásticas para fenômenos físicos e químicos complexos que dependem de um sofisticado balanço de energia como a vida e a vida inteligente.

Por outro lado, podemos imaginar universos hipotéticos com constantes naturais alteradas e que mudam pouco na aparência em relação a aparência do nosso universo. Alterações mínimas nas constantes poderiam não ser fatais para a vida como a conhecemos. Existem publicações científicas que afirmam que a vida baseada em carbono pode até ser favorecida num universo hipotético com uma força nuclear ligeiramente diferente.[1]

A vida e a inteligência são estudadas pelas disciplinas da Biologia e da Ciência Cognitiva. As duas disciplinas não abrangem tudo que há para saber sobre o assunto, pois a irredutibilidade desses fenômenos à física comprova que eles compartilham um alto nível de complexidade.

Tudo indica que para compreender os fenômenos mais complexos da natureza é necessário um conhecimento mais profundo do universo. Logo, a vida, a inteligência e a consciência são problemas cósmicos. 

As armadilhas da sobredeterminação teórica

Problemas cósmicos são ideais para as máquinas de deep learning que resolvem problemas complexos na falta de teorias e modelos explicativos. Nesses casos, a esperança de obter a formalização teórica dos fenômenos reside na análise retroativa das soluções da inteligência artificial. Primeiro a máquina fornece a solução de algum problema e só depois os cientistas analisam e traduzem a solução da máquina em termos humanos e dentro da estrutura teórica da física.

Seria possível prescindir da experiência em alguns casos e contar tão somente com uma heurística para decidir quais teorias explicam melhor o universo em que vivemos?

Essa é uma pergunta intrigante, mas não irrespondível.

Sabemos que muitos avanços foram obtidos na simulação computacional, alguns softwares conseguem predizer as fórmulas químicas de compostos que são otimizados para usos e funções determinados previamente.[2]

Até agora não temos conhecimento de softwares que elaboram teorias da física ou decidem entre as disponíveis quais são as melhores, mas pode ser uma questão de tempo para chegarmos nesse ponto.[3]

A supervisão humana se limitaria a alimentação da máquina com os dados experimentais e com as previsões teóricas concorrentes. Um exemplo dessa abordagem seria o teste de algumas das paisagens da teoria das cordas usando o aprendizado de máquina.[4]

Mas isso pode não ser o bastante, pois várias teorias diferentes (exs. teoria das cordas e modelo padrão) podem ser coerentes com o nosso universo. Esse seria um cenário de sobredeterminação, que ocorre quando uma pluralidade de entidades elementares teóricas reproduz o mesmo universo observável.

O caminho cientificamente seguro que evita as armadilhas da sobredeterminação teórica deve contar com mais uma camada heurística adicional, um algoritmo mestre capaz de apreender a lógica de todas as físicas possíveis. Essa metalinguagem apreendida pela máquina teria o poder de separar de forma rigorosa as teorias matemáticas inócuas das teorias que representam a realidade.[5]

Se queremos explicar todos os fenômenos, então temos que aceitar que as condições de possibilidade da vida, da inteligência e da consciência estão integradas na explicação do universo via uma metalinguagem da física. Tais problemas cósmicos são importantes não porque representam algo sagrado ou um mistério sobrenatural, eles são importantes porque são difíceis de resolver.

Notas:

[1] - "Segredo do Universo, pode estar em outro Universo", artigo do site Inovação Tecnológica, baseado no paper "Stellar Helium Burning in Other Universes: A solution to the triple alpha fine-tuning problem", publicado na plataforma arxiv.org.

http://arxiv.org/abs/1608.04690

[2] - "Química Computacional leva o Nobel 2013"
https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=quimica-computacional-leva-nobel-2013&id=010175131009&ebol=sim#.XOgdnRZKgnQ

[3] - "Computadores poderão substituir cientistas na geração de hipóteses"
http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=computadores-substituir cientistas&id=010150100723#.W0eOi9JKjcc

[4] - Deep Learning & Teoria das Cordas
http://www.deviante.com.br/noticias/deep-learning-teoria-de-cordas/

[5] - "Poderia haver realmente uma assimetria existencial inexplicável, fundamental, embutida no próprio coração da realidade, dividindo as estruturas matemáticas em duas classes - aquelas com e sem existência física?". Max Tegmark, Our Mathematical Universe

A confusão que Tegmark faz entre a matemática e a física é outro beco sem saída que merece uma crítica mais severa.

Sabemos que a assimetria fundamental que existe entre a realidade e a imaginação está longe de ser inexplicável, é o ponto de partida da atividade científica. Além disso, a mera sugestão que podemos dividir a Física em matemática aplicada (estudo do Universo) e em matemática pura (estudo do Multiverso), como se o escopo, o alcance e os objetivos da disciplina fossem idênticos aos da matemática, já soa como uma sugestão ridícula desde o início.

Glossário:

Heurística - Arte de inventar, de fazer descobertas; ciência que tem por objeto a descoberta dos fatos. A heurística com inicial minúscula se refere aos métodos que aplicam essa disciplina do conhecimento. Na informática, por exemplo, "métodos heurísticos" são sub-rotinas computacionais que aproximam soluções de um dado problema.