Știința nu are răspunsuri la toate întrebările. Există multe lucruri pe care știința nu le va putea dovedi sau respinge niciodată. De exemplu, existența lui Dumnezeu. Cu toate acestea, există un subiect care este mult mai interesant de discutat în realitățile științifice actuale și aproape științifice. A fost propus de filosoful suedez contemporan Nick Bostrom, precum și de câțiva alți oameni de știință foarte proeminenți. Sună cam așa: trăim într-o simulare de calculator?
Trebuie recunoscut că chiar dorința de a specula pe acest subiect poate înfuria cel puțin o persoană - Sabrina Hossenfelder. Și nu, această persoană nu este o persoană religioasă. Este un fizician teoretic și popularizator al științei de la Institutul de cercetare avansată din Frankfurt (Germania). Săptămâna aceasta a decis să-și împărtășească opinia pe acest subiect în paginile blogului personal Backreactions. Este adevărat, merită să subliniem că nu tocmai această afirmație despre „viața noastră în simularea computerului” o supără. Ea este frustrată de faptul că unii oameni de știință și filozofi de seamă fac declarații care, dacă sunt fapte, ar trebui cu siguranță reflectate în legile noastre fizice. Dar nu sunt afișate.
„Nu spun că este imposibil”, explică Hossenfelder. „Dar vreau să aud nu numai cuvintele, dar și să văd ce le poate susține”.
Confirmarea acestei opinii va necesita o muncă extraordinară și o sumedenie de timp pentru calcule matematice. În general, va trebui să cheltuiți atât de mult efort, încât va fi suficient pentru a rezolva cele mai dificile probleme și lipsuri din fizica teoretică.
Deci, doriți să demonstrați că universul este de fapt o simulare creată de un „programator”. Nu, nu abordați problema din punct de vedere religios și nu spuneți că Dumnezeu a creat universul. Pur și simplu credeți că unele „puteri atotputernice superioare” au conceput universul în funcție de viziunea lor și, spunând acest lucru, nu înseamnă niciodată Dumnezeu.
Pentru început, pentru a face mai inteligibil pentru persoanele care tocmai s-au alăturat și nu înțeleg deloc despre ce este vorba, termenul „simularea computerizată a Universului” înseamnă că trăim în Univers, unde tot spațiul și timpul disponibil se bazează pe discrete. biți de date. Adică, undeva trebuie să existe un anumit computer ultramegasu cu „cele” și „zerouri”, creând tot ceea ce ne înconjoară. Dar, în acest caz, absolut tot ceea ce există în Univers, chiar și pe cele mai mici scale, trebuie să aibă propriile sale proprietăți, anumite stări sau valori - „da” sau „nu”, „1” sau „0”. Cu toate acestea, potrivit Hossenfelder, știința știe deja că acest lucru nu poate fi.
Luați mecanica cuantică. Există unele lucruri în ea care pot fi cu adevărat diferențiate de anumite semnificații, dar baza, însăși baza mecanicii cuantice, nu este conținută în proprietățile obiectelor. Bazele mecanicii cuantice sunt probabilitățile. Particulele elementare, cum ar fi electronii, au o proprietate numită spin (moment unghiular). Mecanica cuantică spune că dacă nu observăm particulele, atunci nu putem spune cu exactitate ce valoare are spinul lor în acest moment. Putem doar ghici. Acesta este principiul din spatele parabolei pisicii lui Schrödinger. Dacă un proces, cum ar fi descompunerea radioactivă, de exemplu, poate fi determinat de mecanica cuantică și să fie responsabil de faptul că o pisică blocată într-o cutie este vie sau nu, atunci în acest caz, conform înțelegerii noastre actuale despre fizica clasică,pisica trebuie de fapt să fie în două state în același timp - vie și moartă - până când deschidem cutia pentru a privi. Mecanica cuantică și biții clasici ai computerului se bazează pe lucruri diferite, fără legătură.
Dacă săpați mai adânc, se dovedește că un anumit „programator” ar trebui să codifice mulți biți clasici, ale căror valori sunt fixate, în biți cuantici guvernați de principiul incertitudinii. La rândul lor, biții cuantici nu au semnificații definite - nereprezentate prin zero și altele - ci ne spun despre probabilitatea asumării oricăreia dintre aceste valori (inclusiv a așa-numitei stări de superpoziție). Fizicianul Xiao-Gang Wen de la Institutul Perimetrului de Fizică Teoretică a încercat să modeleze toate acestea și să prezinte universul ca pe ceva format din „qubits”. Hossenfelder spune că modelele lui Wen nu par să intre în mare parte cu modelele noastre standard de fizică și matematică care descriu proprietățile particulelor noastre, dar totuși nu au reușit să prezică corect relativitatea.
Video promotional:
„Dar el nu a susținut că trăim într-o simulare computerizată. El a încercat doar să explice probabilitatea ca universul să poată fi compus din smântâni”, a comentat Hossenfelder.
Orice dovadă că trăim într-o simulare ne va cere să revizuim toate legile fizicii particulelor (relativitate generală și specială) și să folosim o interpretare diferită a mecanicii cuantice, pe baza căreia derivă legile sale actuale, astfel încât să poată descrie perfect universul nostru. … Ceea ce este cel mai interesant, există oameni care își dedică întreaga viață acestui lucru, dar, în același timp, nu se apropie nici mai mult de obiectivul prețuit.
Scott Aaronson, expert în domeniul teoriei computerelor și sistemelor, vorbește despre probabilitatea existenței teoriilor care pot combina gravitația cu mecanica cuantică. Și dacă Universul nostru constă într-adevăr din biți cuantici, mai devreme sau mai târziu cineva va putea deduce și justifica corect aceste teorii. Prin urmare, dacă există printre oamenii care ar dori să rezolve una dintre cele mai dificile ghicitori din fizica teoretică, atunci sunteți bineveniți. Aaronson însuși se referă mai degrabă la „tabăra dezinteresatului” în a decide dacă Universul nostru este virtual sau nu, dar, cu toate acestea, el are și propria sa părere despre această problemă:
„De ce să nu luăm și să simplificăm această ipoteză excluzând„ extratereștrii”sau cine este responsabil de ecuație, dacă prezența acestui factor nu are niciun beneficiu practic în rezolvarea ipotezei?” - se întreabă Aaronson.
Cu siguranță, fie că este vorba despre „extratereștri” sau un „programator principal” - toate în acest caz ar fi cele mai înalte „forme de viață”, pe care, cel mai probabil, nu le-am fi fost niciodată destinate să le înțelegem. Și dacă teoriile noastre funcționează fără presupunerea că putem trăi cu toții într-o simulare, atunci de ce să ne chinuim să încercăm să găsim o explicație pentru ceea ce în esență nu avem nevoie?
Și totuși, fiind informatician, Aaronson nu a putut pune o altă întrebare la fel de interesantă: este posibil, conform regulilor noastre de calcul computer, să creăm o simulare, pe o scară a Universului? În cazul modelării Universului nostru, în conformitate cu Aaronson, în conformitate cu cele mai dure și mai optimiste presupuneri, ar fi nevoie de 10 ^ 122 cbiti. (Acest număr ar reprezenta unul cu 122 zerouri, în timp ce unele estimări plasează numărul aproximativ de atomi din universul nostru la 10 ^ 80). Nu mai puțin interesant ar fi întrebarea dacă acest Univers virtual creat ipotetic este capabil să ocolească problema de oprire și să își calculeze sfârșitul în avans, adică să facă ceea ce programele de calculator obișnuite nu sunt capabile.
La urma urmei, cei care cred într-un „model de simulare al universului” pot schimba pur și simplu parametrii din simulare pentru a-și valida în cele din urmă presupunerile. Dar aceasta nu va mai fi știință. Va fi o religie, cu străini sau cu un „programator principal” în loc de Dumnezeu. Cu toate acestea, nici Hossenfelder, nici Aaronson nu susțin că toți putem sau nu trăim în simulare. Ei spun doar că dacă puteți dovedi acest lucru, atunci veți avea nevoie de mult mai mult efort decât să vă strângeți mâinile și să aveți conversații filozofice. Ai nevoie de dovezi irefutabile că arhitectura Universului funcționează ca un computer gigant și nu contrazice cele mai complexe legi ale fizicii noastre.
„Nu conving pe nimeni și nu forțez pe nimeni să renunțe la încercarea de a demonstra acest lucru. Dimpotrivă. Vă îndemn să o dovediți”, conchide Hossenfelder.
"Ceea ce mă enervează cel mai mult în legătură cu toate acestea este încercarea de a abandona toate teoriile și legile fundamentale pe care le avem deja pe mâinile noastre."
NIKOLAY KHIZHNYAK
