/स्टीफन वोल्फ्राम का प्रस्ताव भौतिकी के एक मूल सिद्धांत के लिए है

स्टीफन वोल्फ्राम का प्रस्ताव भौतिकी के एक मूल सिद्धांत के लिए है

एक कंप्यूटर विज़ुअलाइज़ेशन में नेटवर्क के विस्तार, या “अपडेट” करने के लिए एक सरल नियम लागू करने के द्वारा बार-बार बनाए गए बिंदुओं के बीच संबंधों से मिलकर एक “हाइपरग्राफ” दर्शाया गया है। स्टीफन वोल्फ्राम का मानना ​​है कि भौतिक रूप से मूलभूत सिद्धांत को खोजने के लिए एक व्यापक जटिल हाइपरग्राफ भौतिक स्थान और इसकी सामग्री के सभी का प्रतिनिधित्व कर सकता है।

वुल्फरम अनुसंधान की सीमा

स्टीफन वोल्फ्राम का प्रस्ताव भौतिकी के एक मूल सिद्धांत के लिए है

केविन बेकन के लिए धन्यवाद, आजकल हर कोई नेटवर्क के बारे में जानता है।

एक ही फिल्म में दिखाई देने से न केवल बेकन जैसे नेटवर्क के अभिनेता जुड़े हैं, बल्कि सामाजिक नेटवर्क, तंत्रिका नेटवर्क और नेटवर्क भी हैं। पावर ग्रिड नेटवर्क, पारिस्थितिक नेटवर्क और सभी के सबसे भव्य नेटवर्क, इंटरनेट हैं। कभी-कभी ऐसा लगता है जैसे पूरे ब्रह्मांड में सिर्फ एक बड़ा नेटवर्क होना चाहिए।

और शायद यह है।

भौतिक विज्ञानी-कंप्यूटर वैज्ञानिक-उद्यमी स्टीफन वोल्फ्राम का मानना ​​है कि ब्रह्मांड रिश्तों का एक विशाल, बढ़ता हुआ नेटवर्क है जो अंतरिक्ष का गठन करता है, और इसके भीतर सब कुछ। इस तस्वीर में, वुल्फराम भौतिक सिद्धांत के सभी के लिए अंतिम सिद्धांत का आधार देखता है।

वोल्फ्राम ने 1819 साल पहले 1,197 पन्नों के एक टॉमी ए न्यू काइंड ऑफ साइंस शीर्षक से कुछ इस तरह का विचार व्यक्त किया। लेकिन फिर भी उनकी तस्वीर थोड़ी फजी थी। अब वह सोचता है कि वास्तविकता को कैसे समझा जाए, इसके लिए उसने और अधिक तेजी से ध्यान केंद्रित किया।

14 अप्रैल को जारी एक सारांश दस्तावेज में लिखा है, “मुझे यह कहते हुए बहुत रोमांचित हुआ,” मुझे लगता है कि हमें भौतिकी के मूल सिद्धांत के लिए एक रास्ता मिल गया है। “

वोल्फ्राम के दृष्टिकोण के मूल में हाइपरग्राफ की धारणा है। इस संदर्भ में “ग्राफ” एक नेटवर्क के आरेखीय प्रतिनिधित्व की तरह है: बिंदुओं को जोड़ने वाली रेखाएं। लेकिन वास्तविकता को कागज की सपाट शीट पर बिंदुओं को जोड़ने वाली रेखाओं द्वारा कब्जा नहीं किया जा सकता है। वोल्फ्राम अधिक जटिल “हाइपरग्राफ” में रिश्तों को चित्रित करने के लिए कंप्यूटर विज़ुअलाइज़ेशन उत्पन्न करता है। (एक हाइपरग्राफ में, “रेखाएँ” किसी भी संख्या को एक दूसरे से नहीं जोड़ सकती हैं।)

वोल्फ्राम की जांच से संकेत मिलता है कि जटिल हाइपरग्राफ ब्रह्मांड की कई विशेषताओं की नकल कर सकते हैं, जिसमें पदार्थ और ऊर्जा भी शामिल हैं, साथ ही सापेक्षता और क्वांटम यांत्रिकी के सिद्धांत द्वारा वर्णित भौतिक संरचनाओं और प्रक्रियाओं को पुन: पेश करते हैं।

“हमारे मॉडल में, ब्रह्मांड में सब कुछ – अंतरिक्ष, पदार्थ, जो कुछ भी – को हमारे विकसित हाइपरग्राफ की विशेषताओं द्वारा दर्शाया जाना चाहिए,” वोल्फ्राम लिखते हैं।

उनका मुख्य मुद्दा यह है कि इस तरह के बेहद जटिल हाइपरग्राफ को साधारण नियमों को एक साधारण शुरुआती बिंदु पर लागू करके बनाया जा सकता है। मान लीजिए कि आपके पास A और B नाम के दो “सार तत्व” हैं और आपके पास एक नियम है जो कहता है कि हर A को BBB में बदल दिया जाना चाहिए, और प्रत्येक BB को A से बदल दिया जाना चाहिए।

ए के साथ शुरू करो। नियम से, आप बीबीबी को “अपडेट” करते हैं। BBB में दो BBs हैं। तो आप दो बार BBB अपडेट करते हैं: एक बार, पहले दो Bs को A (AB बनाते हुए) बनाते हैं, और फिर BA बनाते हुए A को दूसरा दो B बनाते हैं। इसलिए:

से जुड़ा है

बीबीबी

जो दोनों से जुड़ा है

एबी और बी.ए.

एबी और बीए के अपडेट से दोनों को बीबीबीबी मिलता है। लेकिन बीबीबीबी फिर एबीबी, बीबीए और बीएबी बनाता है। जैसा कि आप नियम लागू करते रहते हैं, ग्राफ़ अधिक जटिल हो जाता है।

ये अद्यतन कदम, वुल्फराम कहते हैं, समय की हमारी आम धारणा के अनुरूप है, ब्रह्मांडीय घड़ी का एक प्रकार का गुदगुदी। एक नियम के रूप में बार-बार अमूर्त संस्थाओं के एक सेट पर लागू किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप कनेक्शन – उन्हें जोड़ने वाले रिश्तों का ग्राफ – अंतरिक्ष की संरचना के अनुरूप होता है। इसलिए अंतरिक्ष (इस तस्वीर में) केवल अविभाज्य बिंदुओं का एक समान सेट नहीं है; बल्कि यह अनजाने जटिल पैटर्न में जुड़े बिंदुओं का एक नेटवर्क है जो पदार्थ और ऊर्जा और सामूहिक रूप से भौतिकी के नियमों के रूप में ज्ञात संबंधों को पुन: पेश करता है।

“यह मूल रूप से है कि मुझे लगता है कि ब्रह्मांड में अंतरिक्ष कैसे काम करता है,” वोल्फ्राम लिखते हैं। “नीचे, यह असतत, अमूर्त बिंदुओं के बीच के अमूर्त संबंधों का एक गुच्छा है। लेकिन जिस पैमाने पर हम इसे अनुभव कर रहे हैं, संबंधों के पैटर्न से यह लगता है कि यह उस तरह के निरंतर स्थान की तरह है जिस तरह से हम करते थे। ”

यह इस तरह की है कि मछली समुद्र को एक सुचारू रूप से तरल पदार्थ के रूप में कैसे देखती है, भले ही पानी असतत छोटे अणुओं से बना हो।

एक अर्थ में, वुल्फराम का मानना ​​है, जो कुछ भी मौजूद है वह मूल रूप से अंतरिक्ष से बना है। “एक और रास्ता रखो,” वह लिखते हैं, “यह एक ही हाइपरग्राफ है जो हमें अंतरिक्ष की संरचना और अंतरिक्ष में मौजूद हर चीज को दे रहा है।”

ऐसा लगता है कि सैद्धांतिक भौतिकविदों को लगभग दुकान बंद करनी चाहिए और वोल्फ्राम के नियमों का उपयोग करके कुछ कंप्यूटर सिमुलेशन चलाने चाहिए। लेकिन जैसा कि वह स्वीकार करता है, नौकरी अभी तक नहीं की गई है अब तक वोल्फ्राम की परियोजना ने लगभग 1,000 नियमों की पहचान की है जो जटिल संरचनाएं बनाते हैं जो ब्रह्मांड की तरह दिखते हैं। यह देखा जाना चाहिए कि वास्तव में ब्रह्मांड हम सभी के लिए क्या नियम बनाता है।

वुल्फराम लिखते हैं, “शायद ही कभी – मुझे आशा है कि – जल्द ही एक नियम हो सकता है … जिसमें सभी सही गुण हैं, और धीरे-धीरे हमें पता चलेगा कि हाँ, यह वही है – हमारा ब्रह्मांड आखिरकार डिकोड हो गया है”।

अपने सारांश में, वुल्फराम ने घोषणा की कि हाइपरग्राफ एक सिद्धांत को स्पष्ट करता है जिसे वह “कारणगत प्रतिरूप” कहता है। इसका मतलब है कि हाइपरग्राफ के माध्यम से विभिन्न विशिष्ट पथ कभी-कभी रूपांतरित हो सकते हैं। इस तरह के अभिसरण समय के माध्यम से घटनाओं के कारण और प्रभाव श्रृंखला को संरक्षित करने की अनुमति देते हैं।

एक हाइपरग्राफ में “समय का सिर्फ एक रास्ता नहीं है; कई रास्ते हैं, और कई ‘इतिहास,’ वुल्फराम लिखते हैं। लेकिन इतिहास का एक स्वतंत्र रूप से स्वतंत्र पथ दूसरे के साथ विलय कर सकता है। “यहां तक ​​कि जब इतिहास के पथ का अनुसरण किया जाता है, तो अलग-अलग होते हैं, ये कारण संबंध एक ही होने पर समाप्त हो सकते हैं – और यह वास्तव में, सिस्टम में अंतर्निहित एक पर्यवेक्षक के लिए, अभी भी समय का एक ही धागा है।”

कारण परिवर्तन के कारण, वुल्फ्राम के हाइपरग्राफ विभिन्न भौतिक सिद्धांतों के कई परिणामों को पुन: उत्पन्न करते हैं, जैसे आइंस्टीन के सापेक्षता के विशेष सिद्धांत। यात्रा तेजी से समय को धीमा कर देती है (जैसा कि विशेष सापेक्षता कहती है) क्योंकि चलती वस्तुओं के अनुरूप हाइपरग्राफ संरचनाएं हाइपरग्राफ के माध्यम से एक कोण बनाती हैं जो अपडेट (या समय के चरणों) के बीच की दूरी बढ़ाती है। प्रकाश की गति एक अधिकतम वेग है, जैसा कि सापेक्षता कहती है, क्योंकि यह उस अधिकतम दर का प्रतिनिधित्व करता है जो अद्यतन करते समय हाइपरग्राफ के माध्यम से जानकारी फैल सकती है। और गुरुत्वाकर्षण – आइंस्टीन के सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत द्वारा वर्णित – हाइपरोग्राफ में सुविधाओं के बीच संबंधों में उभरता है जिसे पदार्थ के कणों के रूप में व्याख्या किया जा सकता है। (कण लिंक किए गए बिंदुओं के छोटे सेट होंगे जो हाइपरग्राफ अपडेट के रूप में बने रहते हैं, कुछ ऐसा होता है जैसे “गुणवत्ता गुणों के साथ अंतरिक्ष की छोटी गांठ।”

इन विचारों के एक और अधिक जटिल विस्तार में, वोल्फ्राम ने पता लगाया कि कैसे हाइपरग्राफ गुण क्वांटम यांत्रिकी की अजीब विशेषताओं के अनुरूप हैं। “हमारे मॉडल में, क्वांटम यांत्रिकी सिर्फ संभव नहीं है; यह पूरी तरह से अपरिहार्य है, “वुल्फराम का दावा है।

इस तरह के हाइपरग्राफ में निर्मित अंतरिक्ष में एक बहुत ही महीन संरचना हो सकती है, जैसे कि मेगापिक्सेल का डिजिटल कैमरा सेंसर। वोल्फ्राम का अनुमान है कि आज के ब्रह्मांड के अनुरूप हाइपरग्राफ ने 10500 समय के कदम लागू किए जा सकते हैं (ब्रह्मांड की आयु से सेकंड में लगभग अधिक, लगभग 1015)। इसलिए अंतरिक्ष पदार्थ-कणों की संरचना को ठीक करने के लिए पर्याप्त स्थान हो सकता है, जो भौतिकी के ज्ञात कणों की तुलना में बहुत छोटा है। वास्तव में, वोल्फ्राम सुझाव देता है, सुपरस्मॉल अज्ञात कण, जिसे वह ओलिगन्स कहता है, संभवतः ब्रह्मांड की शुरुआत के बाद बहुतायत में बनाया गया हो। इस तरह के ऑलिगन्स, जो केवल गुरुत्वाकर्षण के अधीन होते हैं, अब उनके गुरुत्वाकर्षण प्रभाव को छोड़कर, आकाशगंगाओं के आसपास और बाहर लटके हो सकते हैं। ओलीगन्स इसलिए समझा सकते हैं कि खगोलविदों ने अंतरिक्ष में अदृश्य “डार्क मैटर” की विशाल मात्रा के अस्तित्व का अनुमान क्यों लगाया। (और यह भी बता सकता है कि काले पदार्थ की प्रकृति की पहचान करने के लिए अब तक प्रयास असफल क्यों रहे हैं।)

इसी प्रकार, रहस्यमय “डार्क एनर्जी” जो ब्रह्मांड को त्वरित गति से विस्तार करने के लिए प्रेरित करती है, वह सिर्फ वुल्फ्राम के हाइपरोग्राफ्स की एक प्राकृतिक विशेषता हो सकती है। शायद डार्क एनर्जी का सार हो सकता है कि केवल अंतरिक्ष ही बना हो।

इसके अलावा, वोल्फ्राम का मानना ​​है कि उनके हाइपरग्राफ वर्तमान विवादों को हल कर सकते हैं, जिनमें से कई सट्टा सिद्धांत मौलिक भौतिकी को समझाने के लिए सबसे अच्छा दांव हैं। सुपरस्ट्रिंग सिद्धांत, लूप क्वांटम गुरुत्व, कारण सेट और अन्य विचार सभी दशकों से प्रस्तावित, और बहस किए गए हैं। वोल्फ्राम को लगता है कि हाइपरग्राफ में ये सभी हो सकते हैं।

वह लिखते हैं, “यह लगभग ऐसा लगता है कि हर किसी के लिए सही है।”

वोल्फ्राम के तकनीकी कागज (और साथ में कागजात – यहाँ और यहाँ – सहकर्मी जोनाथन गोर्ड द्वारा) उनकी परियोजना को बढ़ावा देने वाली वेबसाइट पर पोस्ट किया गया है, और वोल्फ्राम भौतिकी समुदाय को अपनी दृष्टि का पीछा करने में भाग लेने के लिए आमंत्रित कर रहा है।

“अंत में हमारा लक्ष्य एक पुल का निर्माण करना होगा जो हमारे मॉडलों को भौतिकी के बारे में मौजूदा ज्ञान से जोड़ता है,” वे लिखते हैं। “मैं बेहद आशावादी हूं कि हम अपने ब्रह्मांड के लिए” सही “नियम खोजने की ओर” आखिरकार सही रास्ते पर हैं।

यह “सही नियम” हमारे ब्रह्मांड के सटीक गुणों के साथ एक हाइपरग्राफ उत्पन्न करेगा: अंतरिक्ष के तीन (स्पष्ट) आयाम, सही ब्रह्मांडीय विस्तार दर, सही चार्ज और द्रव्यमान और अन्य विशेषताओं के साथ प्राथमिक कणों के सही प्रदर्शनों की सूची।

लेकिन शायद, वुल्फराम ने महसूस किया है, एक एकल नियम की मांग करना एक बड़ा बिंदु याद करता है। शायद ब्रह्मांड सभी संभव नियमों का उपयोग करता है। तब सभी संभावित ब्रह्मांड केवल एक वास्तव में बड़े ब्रह्मांड के हिस्से हैं, जिसमें “बिल्कुल सब कुछ हो सकता है … सभी नियमों के लिए सभी घटनाओं सहित”।

हम दुनिया का वर्णन करने और समझने के लिए उपयोग की जाने वाली “भाषा” के आधार पर भौतिक कानूनों के एक निश्चित समूह को समझते हैं। इस भाषा के तत्वों को “हमारी इंद्रियों का पता लगाने वाली चीजें, हमारे मापने के उपकरण और हमारी मौजूदा भौतिकी का वर्णन है,” सही नियम वह है जो हाइपरोग्राफ के उस हिस्से से मेल खाता है जिसे हम संदर्भ के अपने विशेष फ्रेम से खोजते हैं। जीवन कहीं और चीजों को अलग तरह से देख सकता है। “वास्तव में हमारे ब्रह्मांड का वर्णन करने और अनुभव करने के लिए विभिन्न तरीकों की लगभग अनंत विविधता है,” वुल्फराम बताते हैं।

दूसरे शब्दों में, हमारे अस्तित्व पर लागू होने वाली भौतिकी की व्याख्या करने के लिए हम जो अनुभव कर सकते हैं उसके दायरे से परे एक बहुत अधिक जटिल वास्तविकता के तंत्र में अंतर्दृष्टि की आवश्यकता हो सकती है। जैसा कि वोल्फ्राम कहते हैं, “कई मायनों में, हम अनिवार्य रूप से उस किनारे पर स्केटिंग कर रहे हैं जो मनुष्य समझ सकते हैं।”

जैसा कि वह स्वीकार करते हैं, स्थापित भौतिकी के सफल सिद्धांतों के साथ अपने दृष्टिकोण को मर्ज करने के लिए बहुत अधिक काम करने की आवश्यकता होगी। और मानक भौतिकी में उपलब्धियों का एक प्रभावशाली फिर से शुरू होता है, जिसमें परमाणुओं के अनमोल से ब्रह्मांड की वास्तुकला और अंतरिक्ष और समय की प्रकृति के बारे में सब कुछ का विवरण होता है।

फिर भी मुख्यधारा के भौतिकविदों को लंबे समय से यह संदेह है कि अंतरिक्ष और समय मौलिक अवधारणाएं नहीं हो सकते। बल्कि ऐसा लगता है कि अंतरिक्ष और समय ऐसी परंपराएँ हैं जो किसी गहरी चीज़ से उभरनी चाहिए। यह एक लंबा शॉट हो सकता है, लेकिन शायद वोल्फ्राम ने एक ऐसा रास्ता माना है जो उन गहराईयों तक ले जाता है जहां वास्तविकता उत्पन्न होती है।

केवल समय – या कई और हाइपरग्राफ अपडेट करने वाले चरण – बताएंगे।