Waarom is daar kontroversies oor die werklikheid van ons wêreld?

2024 Outeur: Seth Attwood | [email protected]. Laas verander: 2023-12-16 15:56

Twintig jaar ná die vrystelling van die eerste "Matrix", skiet regisseurs die vierde. Gedurende hierdie tyd het baie verander: die Wachowski-broers het susters geword, en wetenskaplikes het die hoofgedagte van die film ter harte geneem: stel jou voor, baie fisici bespreek ernstig die teorie dat ons wêreld net 'n matriks is, en ons is digitaal modelle daarin.

Hoekom sal wetenskaplikes teorie vanuit die rolprentteater moet toets?

Wanneer dit in werklikheid vertaal word, lyk die idee van die "Matrix" absurd: hoekom sou iemand 'n groot virtuele wêreld skep - wat duidelik moeisaam is - en dit met mense, ons, bevolk? Boonop staan die implementering van hierdie idee uit die Wachowski-susters se film nie kritiek nie: enige skoolkind weet dat die doeltreffendheid nie 100% kan oorskry nie, wat beteken dat dit geen sin maak om energie vir masjiene van mense in kapsules te kry nie - meer energie sal spandeer word om hulle te voer en te verhit, as wat hulle aan die masjiene kan gee.

Nick Bostrom was die eerste in die akademie om die vraag te beantwoord of iemand dalk 'n hele gesimuleerde wêreld in 2001 nodig het. Teen daardie tyd het wetenskaplikes reeds rekenaarsimulasies begin gebruik, en Bostrom het voorgestel dat sulke rekenaarsimulasies vroeër of later gebruik sou word om die verlede te bestudeer.

Binne die raamwerk van so 'n simulasie sal dit moontlik wees om gedetailleerde modelle van die planeet te skep, mense wat daarop woon en hul verhoudings - sosiaal, ekonomies, kultureel.

Geskiedenis kan nie eksperimenteel bestudeer word nie, maar in modelle kan jy ontelbare scenario's uitvoer en die wildste eksperimente opstel - van Hitler tot die postmoderne wêreld waarin ons nou leef.

Sulke eksperimente is nie net nuttig vir die geskiedenis nie: dit sal ook goed wees om die wêreldekonomie beter te verstaan, maar wie sal op een slag eksperimente op agt biljoen werklike, lewende mense gee?Bostrom vestig die aandag op 'n belangrike punt. Dit is baie makliker en goedkoper om 'n model te skep as om 'n nuwe, biologies werklike persoon te skep. En dit is goed, want die historikus wil een model van die samelewing skep, die sosioloog - 'n ander, die ekonoom - die derde, ensovoorts. Daar is baie wetenskaplikes in die wêreld, so die aantal digitale "mense" wat in baie sulke simulasies geskep sal word, kan baie groot wees.

Byvoorbeeld, honderdduisend, of 'n miljoen, of tien miljoen keer meer as die aantal "biologiese", regte mense.

As ons aanneem dat die teorie korrek is, dan het ons suiwer statisties amper geen kans om nie digitale modelle te wees nie, maar regte mense. Kom ons sê die totale aantal "matriks" mense wat oral en altyd deur enige beskawing geskep word, is net honderdduisend keer meer as die aantal verteenwoordigers van hierdie beskawing.

Dan is die waarskynlikheid dat 'n willekeurig gekose intelligente wese biologies en nie "digitaal" is nie minder as honderdduisendste. Dit wil sê, as so 'n simulasie werklik uitgevoer word, is jy, die leser van hierdie reëls, byna seker net 'n klomp nommers in 'n uiters gevorderde superrekenaar.

Bostrom se gevolgtrekkings word goed beskryf deur die titel van een van sy artikels: "… die waarskynlikheid dat jy in die Matrix woon, is baie hoog." Sy hipotese is baie gewild: Elon Musk, een van haar ondersteuners, het eenkeer gesê dat die waarskynlikheid dat ons nie in die matriks sal leef nie, maar in die regte wêreld een in miljarde is. Astrofisikus en Nobelpryswenner George Smoot glo dat die waarskynlikheid selfs groter is, en die totale aantal wetenskaplike referate oor hierdie onderwerp oor die afgelope twintig jaar word op dosyne geraam.

Hoe om 'n "Matrix" in die werklike lewe te bou, as jy regtig wil?

In 2012 het 'n groep Duitse en Amerikaanse fisici 'n wetenskaplike referaat oor hierdie onderwerp geskryf, wat later in The European Physical Journal A gepubliseer is. Waar, uit 'n suiwer tegniese oogpunt, moet jy 'n groot wêreld begin modelleer? Na hulle mening is modelle van die vorming van atoomkerne gebaseer op moderne konsepte van kwantumchromodinamika (wat aanleiding gee tot 'n sterk kerninteraksie wat protone en neutrone in 'n hele vorm hou) die beste hiervoor geskik.

Die navorsers het gewonder hoe moeilik dit sou wees om 'n gesimuleerde heelal in die vorm van 'n baie groot model te skep, afkomstig van die kleinste deeltjies en hul samestellende kwarke. Volgens hul berekeninge sou 'n gedetailleerde simulasie van 'n werklik groot heelal te veel rekenaar verg. krag - nogal duur selfs vir 'n hipotetiese beskawing van ver af die toekoms.

En aangesien 'n gedetailleerde simulasie nie te groot kan wees nie, beteken dit dat werklik verre ruimtes iets soos teatertonele is, aangesien daar eenvoudig nie genoeg produksiekapasiteit was vir hul noukeurige tekening nie. Sulke streke van die ruimte is iets wat net soos verre sterre en sterrestelsels lyk, en in genoeg detail lyk dat vandag se teleskope nie hierdie "geverfde lug" van die hede kan onderskei nie. Maar daar is 'n nuanse.

Die gesimuleerde wêreld, as gevolg van die matige krag van rekenaars wat vir sy berekeninge gebruik word, kan eenvoudig nie dieselfde resolusie as die werklike wêreld hê nie. As ons vind dat die "resolusie" van die werklikheid rondom ons erger is as wat dit op basiese fisika gebaseer behoort te wees, dan leef ons in 'n navorsingsmatriks.

"Vir 'n gesimuleerde wese is daar altyd die moontlikheid om te ontdek dat dit nageboots is," sluit die wetenskaplikes af.

Moet ek die rooi pil drink?

In 2019 het die filosoof Preston Greene 'n artikel gepubliseer waarin hy in die openbaar versoek het om nie eers te probeer uitvind of ons in die regte wêreld leef of nie. Soos hy sê, as langtermynstudies toon dat ons wêreld 'n onbeperkte hoë "resolusie" het selfs in die verste uithoeke van die ruimte, dan blyk dit dat ons in 'n regte Heelal leef - en dan sal wetenskaplikes net tyd mors om te probeer vind die antwoord op hierdie vraag …

Maar dit is selfs die beste moontlike opsie. Veel erger as dit blyk dat die “resolusie” van die sigbare Heelal laer is as wat verwag is – dit wil sê as ons almal net as’n stel getalle bestaan. Die punt is dat gesimuleerde wêrelde van waarde sal wees vir hul skepper-wetenskaplikes net solank hulle hul eie wêreld akkuraat modelleer. Maar as die bevolking van die gesimuleerde wêreld skielik sy virtualiteit besef, dan sal dit beslis ophou om "normaal" op te tree.

As hulle besef dat hulle 'n inwoner van die matriks is, kan baie ophou werk toe, die norme van openbare moraliteit gehoorsaam, ensovoorts. Wat is die nut van 'n model wat nie werk nie?

Green glo dat daar geen voordeel is nie – en dat wetenskaplikes van’n modelleerbeskawing eenvoudig so’n model van die kragtoevoer sal ontkoppel. Gelukkig, selfs met sy beperkte "resolusie" om die hele wêreld te simuleer is nie die goedkoopste plesier nie. As die mensdom regtig die rooi pil neem, kan dit eenvoudig van die kragtoevoer ontkoppel word – daarom sterf ons almal op 'n nie-illusoire manier.

Wat as ons in 'n simulasie-simulasie leef?

Tog is Preston Green nie heeltemal reg nie. In teorie maak dit sin om 'n model te simuleer waarvan die inwoners skielik besef het dat hulle virtueel is. Dit kan nuttig wees vir 'n beskawing, wat op 'n stadium self besef het dat dit gemodelleer word. Terselfdertyd het die skeppers daarvan om een of ander rede die model vergeet of nie wou deaktiveer nie.

Sulke "klein mannetjies" kan dit nuttig vind om die situasie waarin hulle samelewing verkeer, na te boots. Dan kan hulle 'n model bou om te bestudeer hoe die gesimuleerde mense optree wanneer hulle besef dat hulle net 'n simulasie is. As dit so is, hoef ons nie bang te wees dat ons afgeskakel sal wees op die oomblik wanneer ons besef dat ons in die matriks leef nie: vir hierdie oomblik is ons model bekendgestel.

Kan jy 'n perfekte simulasie skep?

Enige gedetailleerde simulasie van selfs een planeet tot op die vlak van atome en subatomiese deeltjies is baie hulpbron-intensief. Die vermindering van die resolusie kan die realisme van menslike gedrag in die model verminder, wat beteken dat die berekeninge wat daarop gebaseer is, dalk nie akkuraat genoeg is om die simulasiegevolgtrekkings na die werklike wêreld oor te dra nie.

Daarbenewens, soos ons hierbo opgemerk het, kan die gesimuleerde altyd bewyse vind dat hulle gesimuleer word. Is daar 'n manier om hierdie beperking te omseil en modelle te skep wat minder kragtige superrekenaars benodig, maar terselfdertyd oneindig hoë resolusie, soos in die regte wêreld?

'N Nogal ongewone antwoord op hierdie vraag het in 2012-2013 verskyn. Fisici het getoon dat, vanuit 'n teoretiese oogpunt, ons Heelal tydens die Oerknal kon ontstaan nie uit 'n klein punt met 'n oneindige hoeveelheid materie en oneindige digtheid nie, maar uit 'n baie beperkte ruimte van die ruimte, waar daar byna maak nie saak nie. Dit het geblyk dat binne die raamwerk van die meganismes van "inflasie" van die heelal in 'n vroeë stadium van sy ontwikkeling, 'n groot hoeveelheid materie uit die vakuum kan ontstaan.

Soos akademikus Valery Rubakov opmerk, as fisici 'n ruimtegebied met die eienskappe van die vroeë heelal in 'n laboratorium kan skep, sal so 'n "heelal in 'n laboratorium" eenvoudig in 'n analoog van ons eie heelal verander volgens fisiese wette.

Vir so 'n "laboratorium-heelal" sal die resolusie oneindig groot wees, aangesien dit, streng gesproke, van nature materieel is, en nie "digitaal" nie. Plus, sy werk in die "ouer" Heelal vereis nie 'n konstante verbruik van energie nie: dit is genoeg om dit een keer daarheen te pomp, tydens die skepping. Boonop moet dit baie kompak wees - nie meer as die deel van die eksperimentele opstelling waarin dit "verdink" is nie.

Astronomiese waarnemings kan in teorie aandui dat so 'n scenario tegnies moontlik is. Op die oomblik, met vandag se stand van die kuns, is dit pure teorie. Om dit in die praktyk te bring, moet jy 'n hele hoop werk oordoen: vind eers in die natuur die fisiese velde wat deur die teorie van "laboratorium-heelal" voorspel word en probeer dan leer hoe om daarmee te werk (versigtig om nie te vernietig nie ons s'n langs die pad).

In hierdie verband vra Valery Rubakov die vraag: is ons Heelal nie een van sulke "laboratoriums" nie? Ongelukkig is dit vandag onmoontlik om hierdie vraag betroubaar te beantwoord. Die skeppers van die "speelgoed-heelal" moet die "hek" na hul lessenaarmodel verlaat, anders sal dit vir hulle moeilik wees om dit waar te neem. Maar dit is moeilik om sulke deure te vind, veral omdat hulle op enige punt in ruimte-tyd geplaas kan word.

Een ding is seker. Volgens Bostrom se logika, as een van die intelligente spesies ooit besluit het om laboratorium-heelal te skep, kan die inwoners van hierdie heelal dieselfde stap neem: skep hul eie "sak-heelal" (onthou dat sy werklike grootte soos ons s'n sal wees, klein en kompak daar sal slegs 'n toegang daartoe wees vanaf die laboratorium van die skeppers).

Gevolglik sal kunsmatige wêrelde begin vermeerder, en die waarskynlikheid dat ons die inwoners van 'n mensgemaakte heelal is, is wiskundig hoër as wat ons in die oerheelal leef.