În octombrie 2024, Premiul Nobel pentru fizică a fost acordat unor cercetări legate de inteligența artificială, nu de cosmologie, găuri negre sau particule elementare. Decizia a stârnit controverse, pentru că a pus sub semnul întrebării granițele tradiționale ale fizicii. Dacă IA imită funcționarea creierului uman, unde se termină fizica și unde începe studiul vieții?
Fizica și lunga ignorare a sistemelor vii
Mare parte din secolul al XX-lea, fizicienii au tratat organismele vii drept mașini extrem de complicate, alcătuite din componente fizice obișnuite. Biofizica moleculară a explicat mecanisme moleculare, dar viața ca sistem unitar nu a fost considerată un obiect central de studiu. Această abordare reflecta o convingere mai profundă: ideea că fizica este cea mai „fundamentală” dintre științe.
Reducționismul și limitele sale
Reducționismul a dominat fizica modernă, susținând că toate fenomenele pot fi explicate prin particule elementare și legile care le guvernează. Strategia a fost extrem de productivă, de la mecanica newtoniană la descoperirea quarcurilor și teoria relativității.
În ultimele decenii însă, progresele au încetinit, iar promisiuni ambițioase precum „teoria tuturor lucrurilor” nu au oferit rezultate decisive.
Complexitatea și ideea că „mai mult este diferit”
Începând cu anii '80, fizicienii au dezvoltat instrumente matematice pentru a studia sisteme complexe, în care întregul nu poate fi redus la suma părților. O formulare celebră a acestei perspective aparține lui Philip W. Anderson: „More is different”.
Știința sistemelor complexe s-a dezvoltat rapid, iar contribuțiile din acest domeniu au fost recunoscute inclusiv prin Premiul Nobel pentru fizică din 2021.
Viața ca tip special de organizare a materiei
Din perspectiva fizicii, viața este cel mai dificil sistem complex. Organismele nu sunt obiecte statice, ci tipare dinamice care se mențin în timp, deși atomii care le compun se schimbă constant.
Mai mult, aceste tipare sunt auto-organizate: celulele își creează și își întrețin propriile structuri, cum este membrana celulară, într-o buclă cauzală care sfidează modelele mecanice clasice.
Emergență și impredictibilitate
Legile fundamentale ale fizicii permit predicții precise pentru stele sau planete, dar nu pot anticipa evoluția vieții. Dintr-o celulă simplă nu se putea deduce apariția organismelor complexe actuale. Acest salt calitativ poartă numele de emergență și reprezintă una dintre cele mai mari provocări pentru gândirea reducționistă.
Informația și agenția ca trăsături ale vieții
Viața este singurul sistem cunoscut care folosește informația în scopuri proprii.
Organismele percep mediul, iau decizii și acționează autonom.
Spre deosebire de mașini, ale căror scopuri sunt impuse din exterior, sistemele vii sunt simultan agenți și produse ale propriei lor organizări.
O nouă direcție pentru fizică
Pentru a înțelege viața, fizicienii sunt nevoiți să depășească abordarea „doar particulele contează”. Forța disciplinei rămâne însă capacitatea de a construi modele matematice care surprind esențialul unui sistem. Aplicată vieții, această metodă poate oferi perspective noi asupra originii organismelor, asupra căutării vieții extraterestre și asupra naturii inteligenței.
Studiul vieții este esențial și pentru evaluarea limitelor IA. Singurul exemplu sigur de inteligență generală este viața însăși.
Înțelegerea principiilor fizice ale sistemelor vii ar putea clarifica ce poate și ce nu poate fi reprodus în siliciu.
„Pe măsură ce secolul XXI continuă să se desfășoare, colegii mei fizicieni vor avansa, fără îndoială, studiul găurilor negre, al mecanicii cuantice și al altor domenii tradiționale. Studiul vieții, însă, ne va conduce spre teritorii pe care nu ni le-am imaginat niciodată, deschizând o direcție pentru viitorul disciplinei noastre care, pentru prima dată, se desfășoară pe un teren de joc cu biologi, ecologi, neurocercetători și sociologi. În forma sa cea mai ambițioasă, căutarea unor răspunsuri fundamentale despre natura ființelor vii ar putea conduce fizicienii nu doar către noi descoperiri științifice remarcabile, ci și către un mod cu totul nou de a face știință”.
Sursa: TheAtlantic - Articolul The Truth Physics Can No Longer Ignore de astrofizicianul Adam Franck.
