Prečo existujú polemiky o realite nášho sveta?

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-16 16:15

Dvadsať rokov po vydaní prvého „Matrixu“natáčajú režiséri štvrtý. Počas tejto doby sa veľa zmenilo: bratia Wachowski sa stali sestrami a vedci si hlavnú myšlienku filmu vzali k srdcu: predstavte si, že mnohí fyzici vážne diskutujú o teórii, že náš svet je len matrica a my sme digitálni. modely v ňom.

Prečo by vedci potrebovali testovať teóriu z kina?

Keď sa premietneme do reality, myšlienka „Matrixu“sa zdá byť absurdná: prečo by niekto vytvoril obrovský virtuálny svet – ktorý je zjavne pracný – a zaplnil ho ľuďmi, nami? Navyše realizácia tohto nápadu z filmu sestier Wachowských neobstojí v kritike: každý školák vie, že účinnosť nemôže prekročiť 100 %, čo znamená, že nemá zmysel získavať energiu pre stroje od ľudí v kapsulách – viac energie budú vynaložené na ich kŕmenie a vykurovanie, než môžu dať strojom.

Nick Bostrom ako prvý na akademickej pôde odpovedal v roku 2001 na otázku, či niekto môže potrebovať celý simulovaný svet. V tom čase už vedci začali používať počítačové simulácie a Bostrom navrhol, že skôr či neskôr sa takéto počítačové simulácie použijú na štúdium minulosti.

V rámci takejto simulácie bude možné vytvárať detailné modely planéty, ľudí na nej žijúcich a ich vzťahov – sociálnych, ekonomických, kultúrnych.

Históriu nemožno študovať experimentálne, ale v modeloch môžete spustiť nespočetné množstvo scenárov a pripraviť tie najdivokejšie experimenty – od Hitlera po postmoderný svet, v ktorom teraz žijeme.

Takéto experimenty sú užitočné nielen pre históriu: bolo by tiež dobré lepšie pochopiť svetovú ekonomiku, ale kto bude robiť experimenty na ôsmich miliardách skutočných, žijúcich ľudí naraz?“Bostrom upozorňuje na dôležitý bod. Je oveľa jednoduchšie a lacnejšie vytvoriť model ako vytvoriť novú, biologicky skutočnú osobu. A to je dobre, lebo historik chce vytvoriť jeden model spoločnosti, sociológ druhý, ekonóm tretí atď. Na svete je veľa vedcov, takže počet digitálnych „ľudí“, ktorí sa vytvoria v mnohých takýchto simuláciách, môže byť veľmi veľký.

Napríklad stotisíc, alebo milión, či desaťmiliónkrát viac ako je počet „biologických“, skutočných ľudí.

Ak predpokladáme, že teória je správna, potom čisto štatisticky nemáme takmer žiadnu šancu, že nie sme digitálnymi modelmi, ale skutočnými ľuďmi. Povedzme, že celkový počet „matrixových“ľudí vytvorených kdekoľvek a kedykoľvek akoukoľvek civilizáciou je len stotisíckrát väčší ako počet predstaviteľov tejto civilizácie.

Potom je pravdepodobnosť, že náhodne vybraný inteligentný tvor je biologický a nie „digitálny“, menšia ako stotisícina. Totiž, ak sa takáto simulácia naozaj realizuje, vy, čitatelia týchto riadkov, ste takmer určite len zhlukom čísel v extrémne vyspelom superpočítači.

Bostromove závery dobre vystihuje názov jedného z jeho článkov: "…pravdepodobnosť, že žijete v Matrixe, je veľmi vysoká." Jeho hypotéza je pomerne populárna: Elon Musk, jeden z jej priaznivcov, raz uviedol, že pravdepodobnosť, že nebudeme žiť v matrixe, ale v reálnom svete, je jedna k miliardám. Astrofyzik a nositeľ Nobelovej ceny George Smoot sa domnieva, že pravdepodobnosť je ešte vyššia a celkový počet vedeckých prác na túto tému za posledných dvadsať rokov sa odhaduje na desiatky.

Ako vybudovať "Matrix" v reálnom živote, ak to naozaj chcete?

V roku 2012 skupina nemeckých a amerických fyzikov napísala na túto tému vedeckú prácu, ktorá bola neskôr publikovaná v The European Physical Journal A. Kde by ste mali z čisto technického hľadiska začať s modelovaním veľkého sveta? Podľa ich názoru sú na to najvhodnejšie modely tvorby atómových jadier založené na moderných konceptoch kvantovej chromodynamiky (ktorá vedie k silnej jadrovej interakcii, ktorá drží protóny a neutróny v celej forme).

Vedci sa čudovali, aké ťažké by bolo vytvoriť simulovaný vesmír vo forme veľmi veľkého modelu, pochádzajúceho z najmenších častíc a ich kvarkov. Podľa ich výpočtov by si podrobná simulácia skutočne veľkého vesmíru vyžadovala príliš veľa výpočtov sila - dosť drahá aj pre hypotetickú civilizáciu z ďaleka.budúcnosť.

A keďže detailná simulácia nemôže byť príliš veľká, znamená to, že skutočne vzdialené oblasti vesmíru sú niečo ako divadelné kulisy, keďže na ich precíznu kresbu jednoducho nestačili výrobné kapacity. Takéto oblasti vesmíru sú niečím, čo vyzerá len ako vzdialené hviezdy a galaxie a vyzerá to dostatočne podrobne, že dnešné teleskopy nedokážu rozlíšiť túto „maľovanú oblohu“od súčasnosti. Ale je tu nuansa.

Simulovaný svet, kvôli miernemu výkonu počítačov používaných na jeho výpočty, jednoducho nemôže mať rovnaké rozlíšenie ako skutočný svet. Ak zistíme, že „rozlíšenie“reality, ktorá nás obklopuje, je horšie, ako by malo byť založené na základnej fyzike, potom žijeme vo výskumnej matrici.

„Pre simulovaného tvora vždy existuje možnosť zistiť, že je simulovaný,“uzatvárajú vedci.

Mám si vziať červenú pilulku?

V roku 2019 filozof Preston Greene publikoval článok, v ktorom verejne vyzval, aby sme sa ani nepokúšali zistiť, či žijeme v reálnom svete alebo nie. Ako uvádza, ak dlhodobé štúdie preukážu, že náš svet má neobmedzene vysoké „rozlíšenie“aj v najvzdialenejších kútoch vesmíru, potom sa ukáže, že žijeme v skutočnom Vesmíre – a potom budú vedci len strácať čas hľadaním odpoveď na túto otázku…

Ale toto je dokonca najlepšia možná možnosť. Oveľa horšie, ak sa ukáže, že „rozlíšenie“viditeľného Vesmíru je nižšie, ako sa očakávalo – teda ak všetci existujeme len ako množina čísel. Ide o to, že simulované svety budú mať hodnotu pre vedcov, ktorí ich tvorili, len vtedy, ak presne modelujú svoj vlastný svet. No ak si obyvateľstvo simulovaného sveta zrazu uvedomí svoju virtualitu, tak sa definitívne prestane správať „normálne“.

Uvedomujúc si, že sú rezidentmi matrixu, mnohí môžu prestať chodiť do práce, dodržiavať normy verejnej morálky atď. Na čo slúži model, ktorý nefunguje?

Green verí, že z toho nie je žiaden úžitok – a že vedci modelárskej civilizácie takýto model jednoducho odpoja od zdroja energie. Našťastie ani s jeho obmedzeným „rozlíšením“simulovať celý svet nie je najlacnejším potešením. Ak ľudstvo naozaj vezme červenú pilulku, môže sa jednoducho odpojiť od napájania – preto všetci zomierame neiluzórnym spôsobom.

Čo ak žijeme v simulačnej simulácii?

Preston Green však nemá úplnú pravdu. Teoreticky má zmysel simulovať model, ktorého obyvatelia si zrazu uvedomili, že sú virtuálni. To môže byť užitočné pre civilizáciu, ktorá si v určitom bode sama uvedomila, že je modelovaná. Zároveň jeho tvorcovia z nejakého dôvodu zabudli alebo nechceli model deaktivovať.

Takýmto „malým mužíkom“môže byť užitočné simulovať situáciu, v ktorej sa ich spoločnosť nachádza. Potom môžu zostaviť model na štúdium toho, ako sa simulovaní ľudia správajú, keď si uvedomia, že sú len simuláciou. Ak je to tak, potom sa netreba báť, že budeme vypnutí vo chvíli, keď si uvedomíme, že žijeme v matrixe: pre túto chvíľu bol spustený náš model.

Dokážete vytvoriť dokonalú simuláciu?

Akákoľvek podrobná simulácia čo i len jednej planéty až na úroveň atómov a subatomárnych častíc je veľmi náročná na zdroje. Zníženie rozlíšenia môže znížiť realizmus ľudského správania v modeli, čo znamená, že výpočty na ňom založené nemusia byť dostatočne presné na to, aby preniesli závery simulácie do reálneho sveta.

Navyše, ako sme uviedli vyššie, simulovaní môžu vždy nájsť dôkaz, že sú simulovaní. Existuje spôsob, ako toto obmedzenie obísť a vytvoriť modely, ktoré vyžadujú menej výkonných superpočítačov, no zároveň nekonečne vysoké rozlíšenie ako v skutočnom svete?

Pomerne nezvyčajná odpoveď na túto otázku sa objavila v rokoch 2012-2013. Fyzici ukázali, že z teoretického hľadiska by náš vesmír počas Veľkého tresku mohol vzniknúť nie z nejakého malého bodu s nekonečným množstvom hmoty a nekonečnou hustotou, ale z veľmi obmedzenej oblasti priestoru, kde bolo takmer nevadí. Ukázalo sa, že v rámci mechanizmov „nafukovania“Vesmíru v ranom štádiu jeho vývoja môže z vákua vzniknúť obrovské množstvo hmoty.

Ako poznamenáva akademik Valery Rubakov, ak fyzici dokážu v laboratóriu vytvoriť oblasť vesmíru s vlastnosťami raného vesmíru, potom sa takýto „vesmír v laboratóriu“jednoducho zmení na analóg nášho vlastného vesmíru podľa fyzikálnych zákonov.

Pre takýto „laboratórny vesmír“bude rozlíšenie nekonečne veľké, pretože, prísne vzaté, je svojou povahou materiálne a nie „digitálne“. Navyše, jeho práca v „materskom“Vesmíre si nevyžaduje neustály výdaj energie: stačí ju tam načerpať raz, počas stvorenia. Navyše musí byť veľmi kompaktný – nie viac ako tá časť experimentálneho usporiadania, v ktorej bol „vymyslený“.

Astronomické pozorovania v teórii môžu naznačovať, že takýto scenár je technicky možný. V súčasnosti pri dnešnom stave techniky je to čistá teória. Aby ste to mohli uviesť do praxe, musíte prerobiť celú kopu práce: najprv nájsť v prírode fyzikálne polia predpovedané teóriou „laboratórnych vesmírov“a potom sa pokúsiť naučiť sa s nimi pracovať (opatrne, aby ste nezničili naše po ceste).

V tejto súvislosti si Valery Rubakov kladie otázku: nie je náš vesmír jedným z takýchto „laboratórnych“? Bohužiaľ, dnes nie je možné spoľahlivo odpovedať na túto otázku. Tvorcovia „vesmíru hračiek“musia opustiť „bránu“svojmu desktopovému modelu, inak sa im to bude ťažko sledovať. Ale je ťažké nájsť takéto dvere, najmä preto, že môžu byť umiestnené v akomkoľvek bode časopriestoru.

Jedna vec je istá. Podľa Bostromovej logiky, ak sa jeden z inteligentných druhov niekedy rozhodol vytvoriť laboratórne vesmíry, obyvatelia týchto vesmírov môžu urobiť rovnaký krok: vytvoriť si vlastný „vreckový vesmír“(pripomeňme, že jeho skutočná veľkosť bude ako tá naša, bude tam malá a kompaktná). bude do nej iba vstup z laboratória tvorcov).

Podľa toho sa začnú množiť umelé svety a pravdepodobnosť, že sme obyvateľmi umelo vytvoreného vesmíru, je matematicky vyššia ako pravdepodobnosť, že žijeme v prvotnom vesmíre.