Varför finns det kontroverser om verkligheten i vår värld?

2024 Författare: Seth Attwood | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-16 16:17

Tjugo år efter släppet av den första "Matrix" filmar regissörer den fjärde. Under denna tid har mycket förändrats: bröderna Wachowski blev systrar, och forskare tog filmens huvudidé till hjärtat: tänk dig, många fysiker diskuterar på allvar teorin att vår värld bara är en matris, och vi är digitala modeller i den.

Varför skulle forskare behöva testa teori från film?

När den översätts till verklighet verkar idén om "Matrix" absurd: varför skulle någon skapa en enorm virtuell värld - som helt klart är mödosam - och befolka den med människor, vi? Dessutom står inte implementeringen av denna idé från Wachowski-systrarnas film emot kritik: alla skolbarn vet att effektiviteten inte kan överstiga 100%, vilket betyder att det inte är meningsfullt att få energi till maskiner från människor i kapslar - mer energi kommer att spenderas på matning och uppvärmning av dem, än vad de kan ge till maskinerna.

Nick Bostrom var den första inom akademin att svara på frågan om någon kan behöva en hel simulerad värld 2001. Vid den tiden hade forskare redan börjat använda datorsimuleringar, och Bostrom föreslog att förr eller senare skulle sådana datorsimuleringar användas för att studera det förflutna.

Inom ramen för en sådan simulering kommer det att vara möjligt att skapa detaljerade modeller av planeten, människor som lever på den och deras relationer - sociala, ekonomiska, kulturella.

Historia kan inte studeras experimentellt, men i modeller kan du köra otaliga scenarier och sätta upp de vildaste experimenten - från Hitler till den postmoderna värld som vi nu lever i.

Sådana experiment är användbara inte bara för historien: det skulle också vara bra att förstå världsekonomin bättre, men vem kommer att ge experiment på åtta miljarder verkliga, levande människor på en gång?Bostrom uppmärksammar en viktig punkt. Det är mycket lättare och billigare att skapa en modell än att skapa en ny, biologiskt verklig person. Och detta är bra, för historikern vill skapa en samhällsmodell, sociologen – en annan, ekonomen – den tredje osv. Det finns många forskare i världen, så antalet digitala "människor" som kommer att skapas i många sådana simuleringar kan vara mycket stort.

Till exempel hundra tusen, eller en miljon, eller tio miljoner gånger fler än antalet "biologiska", riktiga människor.

Om vi antar att teorin stämmer, så har vi rent statistiskt nästan ingen chans att inte vara digitala modeller, utan riktiga människor. Låt oss säga att det totala antalet "matris"-människor som skapas var som helst och någonsin av någon civilisation bara är hundra tusen gånger fler än antalet representanter för denna civilisation.

Då är sannolikheten att en slumpmässigt vald intelligent varelse är biologisk och inte "digital" mindre än en hundra tusendel. Det vill säga, om en sådan simulering verkligen genomförs, är du, läsaren av dessa rader, nästan säkert bara ett gäng siffror i en extremt avancerad superdator.

Bostroms slutsatser beskrivs väl av titeln på en av hans artiklar: "… sannolikheten att du bor i matrisen är mycket hög." Hans hypotes är ganska populär: Elon Musk, en av hennes anhängare, sa en gång att sannolikheten för att vi inte skulle leva i matrisen utan i den verkliga världen är en på miljarder. Astrofysikern och nobelpristagaren George Smoot tror att sannolikheten är ännu högre, och det totala antalet vetenskapliga artiklar om detta ämne under de senaste tjugo åren uppskattas till dussintals.

Hur bygger man en "Matrix" i verkliga livet, om man verkligen vill?

2012 skrev en grupp tyska och amerikanska fysiker en vetenskaplig artikel om detta ämne, senare publicerad i The European Physical Journal A. Var ska man rent tekniskt börja modellera en stor värld? Enligt deras åsikt är modeller för bildning av atomkärnor baserade på moderna begrepp om kvantkromodynamik (som ger upphov till en stark kärnväxelverkan som håller protoner och neutroner i en hel form) bäst lämpade för detta.

Forskarna undrade hur svårt det skulle vara att skapa ett simulerat universum i form av en mycket stor modell, som kommer från de minsta partiklarna och deras ingående kvarkar. Enligt deras beräkningar skulle en detaljerad simulering av ett riktigt stort universum kräva för mycket beräkning makt - ganska dyrt även för en hypotetisk civilisation från långt borta i framtiden.

Och eftersom en detaljerad simulering inte kan vara för stor, betyder det att riktigt avlägsna områden i rymden är något som teatraliska scenerier, eftersom det helt enkelt inte fanns tillräckligt med produktionskapacitet för deras noggranna ritning. Sådana områden i rymden är något som bara ser ut som avlägsna stjärnor och galaxer, och ser tillräckligt detaljerat ut för att dagens teleskop inte kan skilja denna "målade himmel" från nuet. Men det finns en nyans.

Den simulerade världen, på grund av den måttliga kraften hos datorer som används för sina beräkningar, kan helt enkelt inte ha samma upplösning som den verkliga världen. Om vi upptäcker att "upplösningen" av den verklighet som omger oss är sämre än den borde baseras på grundläggande fysik, så lever vi i en forskningsmatris.

"För en simulerad varelse finns det alltid möjligheten att upptäcka att den är simulerad", avslutar forskarna.

Ska jag ta det röda pillret?

2019 publicerade filosofen Preston Greene en artikel där han offentligt uppmanade att inte ens försöka ta reda på om vi lever i den verkliga världen eller inte. Som han säger, om långtidsstudier visar att vår värld har en obegränsat hög "upplösning" även i rymdens yttersta hörn, så visar det sig att vi lever i ett riktigt universum - och då kommer forskare bara att slösa tid på att försöka hitta svaret på denna fråga…

Men detta är till och med det bästa möjliga alternativet. Mycket värre om det visar sig att det synliga universums "upplösning" är lägre än förväntat - det vill säga om vi alla bara existerar som en uppsättning siffror. Poängen är att simulerade världar kommer att vara av värde för deras skapare vetenskapsmän bara så länge de exakt modellerar sin egen värld. Men om befolkningen i den simulerade världen plötsligt inser sin virtualitet, kommer den definitivt att sluta bete sig "normalt".

När de inser att de är invånare i matrisen kan många sluta gå till jobbet, lyda normerna för allmän moral och så vidare. Vad är nyttan med en modell som inte fungerar?

Green anser att det inte finns någon fördel - och att forskare i en modellerande civilisation helt enkelt kommer att koppla bort en sådan modell från strömförsörjningen. Lyckligtvis, även med sin begränsade "upplösning" för att simulera hela världen är inte det billigaste nöjet. Om mänskligheten verkligen tar det röda pillret kan det helt enkelt kopplas bort från strömförsörjningen – det är därför vi alla dör på ett icke-illusoriskt sätt.

Vad händer om vi lever i en simuleringssimulering?

Ändå har Preston Green inte helt rätt. I teorin är det vettigt att simulera en modell vars invånare plötsligt insåg att de är virtuella. Detta kan vara användbart för en civilisation som vid något tillfälle själv insåg att den håller på att modelleras. Samtidigt glömde dess skapare av någon anledning eller ville inte inaktivera modellen.

Sådana "små män" kan ha nytta av att simulera den situation som deras samhälle befinner sig i. Sedan kan de bygga en modell för att studera hur de simulerade människorna beter sig när de inser att de bara är en simulering. Om så är fallet behöver vi inte vara rädda för att vi kommer att stängas av i det ögonblick vi inser att vi lever i matrisen: för det här ögonblicket lanserades vår modell.

Kan du skapa en perfekt simulering?

Varje detaljerad simulering av ens en planet ner till nivån av atomer och subatomära partiklar är mycket resurskrävande. Att minska upplösningen kan minska realismen i mänskligt beteende i modellen, vilket innebär att beräkningarna baserade på den kanske inte är tillräckligt exakta för att överföra simuleringsslutsatserna till den verkliga världen.

Dessutom, som vi noterade ovan, kan de simulerade alltid hitta bevis för att de simuleras. Finns det något sätt att komma runt denna begränsning och skapa modeller som kräver färre kraftfulla superdatorer, men samtidigt oändligt hög upplösning, som i den verkliga världen?

Ett ganska ovanligt svar på denna fråga dök upp 2012-2013. Fysiker har visat att ur en teoretisk synvinkel kunde vårt universum under Big Bang inte uppstå från någon liten punkt med en oändlig mängd materia och oändlig densitet, utan från ett mycket begränsat område av rymden, där det nästan fanns spelar ingen roll. Det visade sig att inom ramen för mekanismerna för "inflation" av universum i ett tidigt skede av dess utveckling, kan en enorm mängd materia uppstå från vakuumet.

Som akademiker Valery Rubakov noterar, om fysiker kan skapa en region av rymden med egenskaperna hos det tidiga universum i ett laboratorium, kommer ett sådant "universum i ett laboratorium" helt enkelt att förvandlas till en analog av vårt eget universum enligt fysiska lagar.

För ett sådant "laboratorieuniversum" kommer upplösningen att vara oändligt stor, eftersom den strängt taget till sin natur är materiell och inte "digital". Dessutom kräver dess arbete i "föräldern" universum inte en konstant energiförbrukning: det räcker att pumpa dit en gång, under skapandet. Dessutom måste den vara mycket kompakt - inte mer än den del av experimentuppställningen där den "utformades".

Astronomiska observationer i teorin kan tyda på att ett sådant scenario är tekniskt möjligt. För tillfället, med dagens toppmoderna, är detta ren teori. För att omsätta det i praktiken måste du göra om en hel hög med arbete: först, hitta i naturen de fysiska fälten som förutspås av teorin om "laboratorieuniversum" och försök sedan lära dig hur man arbetar med dem (försiktigt för att inte förstöra vår längs vägen).

I detta avseende ställer Valery Rubakov frågan: är inte vårt universum ett av sådana "laboratorium"? Tyvärr är det idag omöjligt att på ett tillförlitligt sätt svara på denna fråga. Skaparna av "leksaksuniversum" måste lämna "porten" till sin skrivbordsmodell, annars blir det svårt för dem att observera den. Men det är svårt att hitta sådana dörrar, särskilt eftersom de kan placeras när som helst i rum-tiden.

En sak är säker. Enligt Bostroms logik, om en av de intelligenta arterna någonsin beslutat sig för att skapa laboratorieuniversum, kan invånarna i dessa universum ta samma steg: skapa sitt eget "ficka universum" (kom ihåg att dess verkliga storlek kommer att vara som vår, liten och kompakt där kommer bara att vara en ingång till det från skaparnas laboratorium).

Följaktligen kommer artificiella världar att börja föröka sig, och sannolikheten att vi är invånare i ett konstgjordt universum är matematiskt högre än att vi lever i det ursprungliga universum.