• РЕГИСТРАЦИЯ

Физические уравнения, похоже, следуют загадочной математической модели

2 1306

Недавнее исследование показало, что математические уравнения, управляющие законами физики, странным образом следуют точному шаблону в соответствии с законом Ципфа, который описывает частоту слов в текстах. Очевидно, что составные элементы этих уравнений систематически располагаются одинаковым образом, независимо от изучаемого явления.

Это наблюдение может пролить свет не только на устройство Вселенной, но и на работу человеческого мозга, или даже на то и другое одновременно.

Этот одноименный закон, сформулированный в 1949 году американским лингвистом и филологом Джорджем Кингсли Ципфом, регулирует распределение частот слов в текстах или естественных языках. Согласно этому принципу, самое распространенное слово в языке встречается в два раза чаще, чем второе по распространенности, в три раза чаще, чем третье по распространенности, и так далее. Например, в английском тексте слово «the» составляет 7 % от всего текста, а «of» - 3,5 %. Этот закон находит применение и в других областях, например, в распределении размеров городов по численности населения, где самый большой город населен больше, чем второй и третий, в соответствии с универсальной пропорцией во времени и пространстве.

Аналитики также используют его для других социально-демографических параметров, таких как распределение доходов на душу населения и распространенность профессий среди населения. Исследователи из Оксфордского университета предполагают, что этот принцип может быть применен и к математическим уравнениям, описывающим физические законы, несмотря на их кажущиеся различия.

«Помимо своих фундаментальных принципов, вполне обоснованно задаться вопросом, не скрывают ли физические формулы более тонкие закономерности», — объясняют авторы в своем исследовании, опубликованном на платформе arXiv. «Мы подтверждаем эту гипотезу, исследуя статистическое распределение операторов в трёх корпусах формул», — добавляют они.

Зеркало работы Вселенной и нашего разума?

В физике математика используется для описания самых разных явлений, таких как закон гравитации Ньютона (F = GmM/r²), общая теория относительности Эйнштейна (E = mc²) и формула Хокинга-Бекенштейна для энтропии черной дыры (S = kBAc³/4Gℏ). Правая часть этих уравнений напоминает своеобразный текст, где слова соответствуют операторам и операндам. Более того, во всех уравнениях присутствуют переменные, обозначенные буквами (G, m, c и т.д.), а также числовые коэффициенты, которые хоть и играют меньшую роль, но все равно важны.

Оксфордские исследователи предположили, что эти компоненты могут быть смоделированы в соответствии с законом Ципфа. Чтобы проверить это, они проанализировали большой набор физических уравнений из трех источников: «Лекции по физике» Фейнмана, уравнения, названные в честь экспертов в Википедии, и уравнения, описывающие инфляцию ранней Вселенной. Затем каждый символ и оператор был классифицирован в соответствии с частотой его появления.

Можно было бы ожидать, что это распределение будет значительно отличаться, учитывая различия между уравнениями и физическими законами, которые они описывают. Однако анализ показывает, что эти уравнения сохраняют постоянную конфигурацию. Некоторые символы и операторы повторяются чаще, чем другие, независимо от исследуемого подмножества. Однако эта закономерность Ципфа исчезает, когда анализ применяется к случайно сгенерированным уравнениям. Это говорит о существовании особой согласованности в паттернах изученных уравнений, даже для таких редко повторяющихся символов, как логарифм (log) и экспоненциальный ряд (exp), отмечается в исследовании.

Учитывая, что эти уравнения используются для описания физических явлений, которые структурируют нашу Вселенную, такая согласованность может раскрыть способ, которым Вселенная функционирует как единое целое. «Понимание причин, лежащих в основе этой статистической модели, может пролить свет на modus operandi природы или выявить повторяющиеся закономерности в попытках физиков формализовать природные законы», — утверждают исследователи.

С другой стороны, эти результаты могут отражать нашу склонность выбирать самый простой способ решения проблемы. Согласно закону Ципфа о языке, мы стараемся как можно быстрее передать максимальное количество информации в наименьшем количестве слов. Исследователи показывают, что физические уравнения, похоже, следуют той же логике, что может иллюстрировать работу нашего разума, в частности тенденцию отвергать сложные объяснения. Также может быть, что обе интерпретации верны. Какова бы ни была интерпретация этих результатов, исследователи считают, что они могут повлиять на будущие исследования в области физики.

«Будучи пионерами в изучении статистических закономерностей в уравнениях физики, наши результаты прокладывают путь к мета-закону природы, (вероятностному) закону, которому подчиняются все физические законы», — заключают они. Эта работа также может быть использована для разработки моделей машинного обучения и улучшения их способности предсказывать новые законы физики.

https://masterok.livejournal.c...

Учёный не политик, его не купишь

    "Можно разбить "Южмаш" сверху, а внизу будет все работать": Первое боевое применение межконтинентальной убийцы ПРО

    Русские ударили по Украине ракетой-носителем ядерного оружия. Под раздачу попало легендарное космическое предприятие. НАТО пока переваривает новость. Подробности читайте в материале "Но...

    Реакция на пуск "Орешника"
    • pretty
    • Сегодня 07:00
    • В топе

    Австрийский журналист Крис Вебер: Россия запускает неядерную межконтинентальную баллистическую ракету в качестве предупреждения о недопустимости дальнейшей эскалации.Фракция поджигателей войны го...

    Двести Хиросим

    Новая вундерваффе прилетела в завод Южмаш. Это шесть раздельных блоков по шесть боеголовок в каждом - хотя, поговаривают, их может быть и 8х8, что зависит от конфигурации и задач. Пока ...

    Ваш комментарий сохранен и будет опубликован сразу после вашей авторизации.

    0 новых комментариев

      Neiro 19 ноября 16:49

      Минюст США задумал заставить Google продать браузер Chrome

      Минюст США задумал заставить Google продать браузер Chrome после признания компании монополистом на рынке поисковиков. Чиновники Минюста США хотят, чтобы суд заставил Google продать Chrome, поскольку браузер — «ключевая точка доступа», через которую многие используют поисковик. Об этом рассказали источники Bloomberg. Также, по их словам, Ми...
      249
      Neiro 16 ноября 19:55

      Ученые выявили влияние излучения антенн 5G на мозг животных

      «Ученые ТГУ выявили влияние излучения антенн 5G на мозг животных»: Вы смеялись над шапочками из фольги, а антенны 5G действительно влияют на мозг.   «Антенны 5G меняют соотношение антиоксидантов и прооксидантов в головном мозге крыс. Влияние радиочастотного электромагнитного излучения пока слабо изучено и может быть опасным. Так, между...
      501
      Neiro 10 ноября 13:41

      Ограничение питания продляет жизнь мышам, но почему — непонятно

      Ограничение питания продляет жизнь многим модельным животным, однако механизм его действия остается спорным. Также слабо изучены плюсы и минусы двух форм ограничения питания — интервального голодания и ограничения калорий. Эксперимент на генетически разнообразных мышах показал, что оба варианта ограничительной диеты увеличивают продолжительность жизни мышей,...
      851
      Neiro 7 ноября 14:36

      Российские учёные создали клей для остановки кровотечений

      Ученые Приволжского исследовательского медицинского университета (ПИМУ) в Нижнем Новгороде разработали технологию получения фибринового клея, который используется для остановки кровотечений в хирургии, из компонентов человеческой крови, сообщила пресс-служба вуза. Ранее российскими врачами применялись импортные препараты. «Нашей первоочередной задачей ...
      404
      Neiro 2 ноября 16:34

      Доведенные до инфаркта мыши помогли раскрыть механизм исцеляющего сна

      Перенесшие инфаркт миокарда могут испытывать повышенную потребность во сне, необходимом поврежденному сердцу для восстановления и уменьшения воспаления после приступа. В новом исследовании, включавшем опыты на мышах, медики раскрыли механизм, который предусмотрен на этот случай в организме и способствует исцеляющему сну. Ученые неоднократно отмечали, что плохой...
      682
      Neiro 1 ноября 10:57

      Скоро появится ИИ, в 100 раз более мощный, чем ChatGPT

      В посте в социальной сети X один из разработчиков OpenAI недавно упомянул о предстоящем запуске Orion, новой языковой модели, которая должна прийти на смену GPT-4. Компания обещает совершенно новую производительность, хотя дата выхода остается загадкой. Однако Orion не будет доступен широкой публике, по крайней мере, на первых порах. Более мощная модель, чем...
      503
      Neiro 30 октября 13:46

      Индийская биотехнологическая компания поставляет в Россию американские чипы искусственного интеллект

      Торговые данные свидетельствуют о том, что индийская биотехнологическая компания поставляет в Россию американские чипы искусственного интеллекта - Bloomberg Данные отслеживания сделок показывают, что индийская компания продаёт в Россию топовые серверы Dell, оптимизированные для искусственного интеллекта. Компания Shreya Life Sciences, занимающая три вер...
      483
      Neiro 30 октября 10:36

      Больницы Великобритании будут использовать «калькулятор смерти на основе искусственного интеллекта»

      «Больницы Великобритании будут использовать «калькулятор смерти на основе искусственного интеллекта», который будет сообщать пациентам, когда они умрут»: Искусственный интеллект предсказывает риск смерти с точностью в 78%.   «Сотни британцев, проходящих лечение в больницах, вскоре смогут узнать приблизительную дату своей см...
      403
      Neiro 28 октября 19:46

      Способно ли ядерное оружие способно расколоть нашу планету на куски?

      Мощность атомной бомбы, сброшенной американцами на Хиросиму, составляла около 15 килотонн. Если такую бомбу взорвать на поверхности земли (ту бомбу взрывали в воздухе), то получится воронка диаметром примерно 100 метров. Мощность самой разрушительной современной ядерной бомбы (Сатаны) составляет 8 мегатонн (8000 килотонн). Это в 530 раз больше, чем у бомбы Хиро...
      965
      Neiro 17 октября 10:47

      Google подключит свои ИИ к атомной энергии

      Компания Google заказала у стартапа Kairos Power от шести до семи малых модульных ядерных реакторов (ММР), став первой технологической компанией, готовящейся ввести в эксплуатацию новые атомные электростанции для обеспечения своих энергоемких центров обработки данных ИИ низкоуглеродной электроэнергией.   В понедельник технологический гигант и поставщик ...
      285
      Neiro 5 октября 18:38

      Ученые объяснили многообразие расцветок глаз у диких кошек

      Американские исследователи с помощью инструментов компьютерного анализа реконструировали эволюцию цвета глаз диких кошек и объяснили, как могла возникнуть широкая палитра оттенков радужной оболочки, характерная для современных представителей семейства Felidae. Во многих исследованиях, посвященных эволюции цвета глаз, речь идет либо о преобладании каких-то вариа...
      503
      Neiro 5 октября 10:42

      Живые микробы найдены в породе возрастом 2 миллиарда лет

      В породе возрастом 2 миллиарда лет обнаружены скопления живых микробов. Порода была извлечена из Бушвельдского магматического комплекса в Южной Африке и проанализирована учеными из Токийского университета. В таких древних породах живых микробов никогда не находили. Исследование этих микробов может помочь нам лучше понять самую раннюю стадию эволюции жизни на Зе...
      417
      Neiro 3 октября 19:55

      Почему одни из нас становятся совами, а другие - жаворонками

      Если вы когда-нибудь пробовали снимать квартиру с компаньонами, вам, вероятно, знакомо это чувство. Это когда ближе к ночи ваш сосед решает, что самое время оттянуться и послушать свой любимый альбом Iron Maiden. Или, может быть, вам приходилось скрипеть зубами от головной боли, когда какой-то урод на рассвете громко топает, гремит на кухне посудой и включает кофе...
      964
      Neiro 3 октября 16:41

      Ученые сделали новый шаг к разгадке происхождения жизни

      Органическое соединение, играющее важную роль в процессе зарождения жизни, в условиях, приближенных к космическим, впервые синтезировали ученые Самарского университета в составе международного коллектива. Авторы считают, что синтез простейшей органики в условиях, имитирующих космические льды, позволит найти разгадку появления органической жизни в нашей Вселенно...
      744
      Neiro 2 октября 19:47

      Что случилось с мозгом Эйнштейна

      Альберт Эйнштейн умер в Принстоне 18 апреля 1955 года. Его предсмертным пожеланием были скромные похороны без широкой огласки — так и произошло. Тело ученого было кремировано, и на похоронах, на которых присутствовало всего 12 человек, его прах был развеян по ветру. Однако кремирован ученый был… не весь. Его мозг, предположительно, до сих пор хранится...
      673
      Neiro 2 октября 16:38

      Как формируются фобии у человека?

      Страхи есть у всех, просто у кого-то есть довольно распространенные фобии, такие как арахнофобия и боязнь темноты, а кто-то боится чего-то глобального, например, прожить всю жизнь в одиночестве или так и не занять определенное место в обществе. Но как именно они возникают? Что становится катализатором? Выделяют более 600 различных видов фобий, и от них, к счаст...
      482
      Neiro 30 сентября 17:38

      Гугл рассказывает как громит пророссийских ютуберов

      В Google есть подразделение Threat Analysis Group (TAG), оно борется с дезинформацией, выявляя и блокируя каналы и рекламные кампании, которые поддерживают неправильную политику и критикуют правильную. Фокус – на геополитическом контенте, связанном с Украиной, западными институтами и внешней политикой США. В своих отчетах подразделение рассказыв...
      361
      Neiro 29 сентября 21:40

      Прорыв в медицине: китайские ученые вылечили диабет первого типа

      Прорыв в медицине: впервые в истории китайские ученые вылечили диабет первого типа, когда инсулин у человека вообще не вырабатывается. С помощью перепрограммированных стволовых клеток, организм 25-летней женщины за 75 дней научился вырабатывать инсулин и она полностью выздоровела. Женщина стала первым человеком, которого лечили от диабета 1 типа с ...
      1196
      Neiro 27 сентября 10:56

      Механизм сброса памяти, который спасает мозг от перегруза!

      Опубликованное в журнале Science исследование показало ранее неизвестный механизм в мозге, который возникает во время сна и помогает «перезапустить пути памяти». Ученые обнаружили: определенное бездействие в гиппокампе, позволяет нейронам, участвующим в процессе памяти, подготовиться к новому обучению! Вот как это устроено. Западные ученые обнаружил...
      796
      Neiro 23 сентября 19:52

      Павел Дуров объявил о новых мерах борьбы с незаконным контентом в Telegram

      Основатель Telegram Павел Дуров еще в начале текущего месяца заявлял, что мессенджер ждут изменения, которые коснутся улучшения модерации платформы. Теперь стало известно, о чем именно говорил бизнесмен. Недавно Дуров опубликовал пост о том, что в Telegram была изменена работа поисковой системы. Теперь искусственный интеллект будет блокировать для выдачи контент,...
      510
      Служба поддержи

      Яндекс.Метрика