Znanost nema odgovore na sva pitanja. Mnogo je stvari koje znanost možda nikada neće moći dokazati ili opovrgnuti. Na primjer, postojanje Boga. Međutim, postoji jedna tema o kojoj je mnogo zanimljivije raspravljati u trenutnim znanstvenim i blizu-znanstvenim stvarnostima. Predložio ga je švedski suvremeni filozof Nick Bostrom, kao i nekoliko drugih vrlo uglednih znanstvenika. Zvuči ovako: živimo li u računalnoj simulaciji?
Treba priznati da čak i želja za nagađanjem o ovoj temi može gotovo naljutiti barem jednu osobu - Sabrinu Hossenfelder. I ne, ta osoba nije religiozna osoba. Teoretski je fizičar i popularizator znanosti s Frankfurtskog instituta za napredna istraživanja (Njemačka). Ovaj je tjedan odlučila podijeliti svoje mišljenje o ovoj temi na stranicama svog osobnog bloga Backreactions. Ipak, vrijedi naglasiti da je ne uznemirava upravo ona izjava o "našem životu u računalnoj simulaciji". Frustrirana je činjenicom da neki istaknuti znanstvenici i filozofi daju izjave koje bi se, ako su činjenice, svakako trebale odražavati na naše fizičke zakone. Ali nisu prikazani.
"Ne kažem da je to nemoguće", objašnjava Hossenfelder. "Ali želim čuti ne samo riječi, već i vidjeti što ih može podržati."
Potvrđivanje ovog mišljenja zahtijevat će ogroman rad i bezbroj vremena za matematičke proračune. Općenito, morat ćete potrošiti toliko truda da će biti dovoljno da riješite većinu najtežih problema i praznina u teorijskoj fizici.
Dakle, želite dokazati da je svemir u stvari simulacija koju je stvorio neki "programer". Ne, tom pitanju ne pristupate s religioznog stajališta i ne kažete da je Bog stvorio svemir. Jednostavno vjerujete da je neka "svemoćna viša sila" svemir dizajnirala prema svojoj viziji, a kad ovo kažete, uopće ne mislite na Boga.
Za početak, kako bi bilo razumljivije ljudima koji su nam se tek pridružili i uopće ne razumiju o čemu se uopće radi, termin "računalna simulacija svemira" znači da živimo u Svemiru, gdje se sav raspoloživi prostor i vrijeme temelje na diskretnim podatkovni bitovi. Odnosno, negdje mora postojati neki ultramegasuperkompjuter s "onima" i "nulama", koji stvaraju sve što nas okružuje. Ali u ovom slučaju, apsolutno sve što postoji u Svemiru, čak i na najmanjim mjerilima, mora imati određena svojstva, određena stanja ili vrijednosti - "da" ili "ne", "1" ili "0" Međutim, prema Hossenfelderu, znanost već zna da to ne može biti.
Uzmi kvantnu mehaniku. Postoje neke stvari koje se doista mogu razlikovati određenim značenjima, ali osnova, sama osnova kvantne mehanike, nije sadržana u svojstvima predmeta. Osnova kvantne mehanike su vjerojatnosti. Elementarne čestice, poput elektrona, imaju svojstvo koje se naziva spino (kutni zamah). Kvantna mehanika kaže da ako ne promatramo čestice, ne možemo s točnošću reći kakvu vrijednost ima njihov spin u ovom trenutku. Možemo samo nagađati. To je princip koji stoji iza prispodobe o mački Schrödinger. Ako se proces, poput radioaktivnog raspada, na primjer, može odrediti kvantnom mehanikom i biti odgovoran za to je li mačka zaključana u kutiji živa ili ne, u ovom slučaju, prema našem trenutnom razumijevanju klasične fizike,mačka zapravo mora biti u dva stanja istovremeno - živa i mrtva - dok ne otvorimo kutiju da bismo je pogledali. Kvantna mehanika i klasični računalni bitovi temelje se na različitim, nepovezanim stvarima.
Ako kopate dublje, ispada da bi određeni "programer" morao kodirati mnoge klasične bitove, čije su vrijednosti fiksne, u kvantne bite kojima upravlja načelo nesigurnosti. Kvantni bitovi, zauzvrat, nemaju određeno značenje - nisu predstavljeni nulama i onim - već nam umjesto toga govore o vjerojatnosti prihvaćanja bilo koje od tih vrijednosti (uključujući takozvano stanje superpozicije). Fizičar Xiao-Gang Wen s Perimetarskog instituta za teorijsku fiziku pokušao je sve to modelirati i predstaviti svemir kao nešto što se sastoji od "kubita". Hossenfelder kaže da se čini da su Wenovi modeli uglavnom u skladu s našim standardnim fizikalnim i matematičkim modelima koji opisuju svojstva naših čestica, ali ipak nisu uspjeli ispravno predvidjeti relativnost.
Promotivni video:
"Ali nije tvrdio da živimo u računalnoj simulaciji. Samo je pokušao objasniti vjerojatnost da se svemir može sastojati od kubita ", komentirao je Hossenfelder.
Bilo koji dokaz da živimo u simulaciji od nas će zahtijevati da preispitamo sve naše zakone fizike čestica (opće i specijalne relativnosti) i upotrijebimo različitu interpretaciju kvantne mehanike, na temelju koje se izvode njeni trenutni zakoni, tako da savršeno može opisati naš svemir. … Ono što je najzanimljivije, postoje ljudi koji se cijeli život posvećuju tome, ali istodobno ne dolaze niti jedan centimetar bliže svom zacrtanom cilju.
Scott Aaronson, stručnjak za područje teorije računala i sustava, govori o vjerojatnosti postojanja teorija koje mogu kombinirati gravitaciju s kvantnom mehanikom. A ako se naš Univerzum doista sastoji od kvantnih bita, prije ili kasnije netko će moći izvesti i ispravno utemeljiti te teorije. Stoga, ako među onima koji bi htjeli riješiti jednu od najtežih zagonetki u teorijskoj fizici, postoje oni koji su voljni. I sam Aaronson upućuje na "tabor nezainteresiranih" u odlučivanju je li naš Svemir virtualni ili ne, ali bez obzira na to, on također ima svoje mišljenje o tom pitanju:
"Zašto ne uzeti i pojednostaviti ovu hipotezu isključivanjem" vanzemaljaca "ili onoga tko je glavni iz jednadžbe, ako prisutnost ovog faktora nema praktične koristi u rješavanju hipoteze?" - pita Aaronson.
Definitivno, bilo da su to "izvanzemaljci" ili neki "glavni programer" - svi bi oni u ovom slučaju bili najviši "oblici života", za koje najvjerojatnije nikada ne bismo bili suđeni. A ako naše teorije rade bez pretpostavke da svi možemo živjeti u simulaciji, zašto se onda mučiti pokušavajući pronaći objašnjenje za ono što nam u biti ne treba?
A ipak, kao informatičar, Aaronson nije mogao postaviti još jedno jednako zanimljivo pitanje: je li, prema našim pravilima računalnog računanja, moguće stvoriti simulaciju, na skali svemira? U slučaju modeliranja našeg Svemira, prema Aaronsonu, prema najgrubljim i najoptimističnijim pretpostavkama, bilo bi potrebno 10 ^ 122 kubita. (Ovaj bi broj predstavljao jedno sa 122 nula, dok neke procjene približavaju broj atoma u našem svemiru na 10 ^ 80). Ništa manje zanimljivo ne bi bilo pitanje je li ovaj hipotetski stvoren virtualni Svemir sposoban zaobići problem zaustavljanja i unaprijed izračunati njegov kraj, odnosno raditi ono što obični računalni programi nisu sposobni.
Uostalom, oni koji vjeruju u „simulacijski model svemira“mogu jednostavno promijeniti parametre u simulaciji kako bi u konačnici potvrdili svoje pretpostavke. Ali to više neće biti znanost. Bit će to religija, s vanzemaljcima ili nekim "glavnim programerom" umjesto Bogom. Ipak, ni Hossenfelder ni Aaronson ne tvrde da svi mi ne možemo ili ne možemo živjeti u simulaciji. Kažu samo da ako to možete dokazati, trebat će vam mnogo više napora nego da samo stisnete ruke i vodite filozofske razgovore. Trebate nepopravljiv dokaz da arhitektura Svemira djeluje poput jednog gigantskog računala i da nije u suprotnosti sa najsloženijim zakonima naše fizike.
Ne uvjeravam nikoga i nikoga ne prisiljavam da odustane od pokušaja dokazivanja. Sasvim suprotno. Pozivam vas da to dokažete - zaključuje Hossenfelder.
"Ono što me najviše smeta u svemu tome je pokušaj napuštanja svih temeljnih teorija i zakona koje već imamo u rukama."
NIKOLAY KHIZHNYAK