Matrix în viața reală: este posibilă simularea perfectă?

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-16 16:15

La 20 de ani de la lansarea primului „Matrix”, regizorii au decis să îl filmeze pe al patrulea. În acest timp, multe s-au schimbat: frații Wachowski au devenit surori, iar oamenii de știință au luat la inimă ideea principală a filmului: imaginați-vă, mulți fizicieni discută serios teoria că lumea noastră este doar o matrice, iar noi suntem digitali. modele din el.

De ce ar trebui oamenii de știință să testeze teoria din cinema?

Când este tradusă în realitate, ideea „Matricei” pare absurdă: de ce ar crea cineva o lume virtuală uriașă - care este în mod clar laborioasă - și să o populeze cu oameni, noi? Mai mult, implementarea acestei idei din filmul surorilor Wachowski nu rezistă criticilor: orice școlar știe că eficiența nu poate depăși 100%, ceea ce înseamnă că nu are sens să obții energie pentru mașini de la oameni în capsule - mai multă energie. vor fi cheltuiți pentru hrănirea și încălzirea lor, decât pot da mașinilor.

Nick Bostrom a fost primul din mediul academic care a răspuns la întrebarea dacă cineva ar putea avea nevoie de o întreagă lume simulată în 2001. Până atunci, oamenii de știință începuseră deja să folosească simulări pe computer, iar Bostrom a sugerat că, mai devreme sau mai târziu, astfel de simulări pe computer vor fi folosite pentru a studia trecutul. În cadrul unei astfel de simulări, va fi posibil să se creeze modele detaliate ale planetei, ale oamenilor care trăiesc pe ea și ale relațiilor lor - sociale, economice, culturale.

Istoria nu poate fi studiată experimental, dar în modele poți rula nenumărate scenarii, punând la punct cele mai sălbatice experimente – de la Hitler până la lumea postmodernă în care trăim acum. Astfel de experimente sunt utile nu numai pentru istorie: ar fi bine să înțelegem mai bine economia mondială, dar cine va face experimente care să fie efectuate pe opt miliarde de oameni reali, vii deodată? Bostrom atrage atenția asupra unui punct important. Este mult mai ușor și mai ieftin să creezi un model decât să creezi o persoană nouă, reală din punct de vedere biologic. Și asta este bine, pentru că istoricul vrea să creeze un model de societate, sociologul - altul, economistul - al treilea și așa mai departe. Există o mulțime de oameni de știință în lume, așa că numărul de „oameni” digitali care vor fi creați în multe astfel de simulări poate fi foarte mare. De exemplu, o sută de mii, sau un milion sau zece milioane de ori mai mult decât numărul de oameni „biologici”, reali.

Dacă presupunem că teoria este corectă, atunci pur statistic, nu avem aproape nicio șansă să fim nu modele digitale, ci oameni reali. Să presupunem că numărul total de oameni „matrice” creați oriunde și vreodată de orice civilizație este de numai o sută de mii de ori mai mare decât numărul reprezentanților acestei civilizații. Atunci probabilitatea ca o creatură inteligentă aleasă aleatoriu să fie biologică și nu „digitală” este mai mică de o sută de miimi. Adică, dacă se realizează într-adevăr o astfel de simulare, tu, cititorul acestor rânduri, ești aproape sigur doar o grămadă de numere într-un supercomputer extrem de avansat.

Concluziile lui Bostrom sunt bine descrise de titlul unuia dintre articolele sale: „… probabilitatea ca tu să trăiești în Matrix este foarte mare”. Ipoteza lui este destul de populară: Elon Musk, unul dintre susținătorii ei, a declarat odată că probabilitatea de a trăi nu în matrice, ci în lumea reală este de una la miliarde. Astrofizicianul și laureatul Nobel George Smoot consideră că probabilitatea este și mai mare, iar numărul total de lucrări științifice pe această temă în ultimii douăzeci de ani este estimat la zeci.

Cum să construiești o „Matrice” în viața reală, dacă vrei cu adevărat?

În 2012, un grup de fizicieni germani și americani a scris o lucrare științifică pe acest subiect, publicată ulterior în The European Physical Journal A. De unde, din punct de vedere pur tehnic, ar trebui să începi să modelezi o lume mare? În opinia lor, modelele de formare a nucleelor atomice bazate pe concepte moderne de cromodinamică cuantică (care dă naștere unei interacțiuni nucleare puternice care rețin protoni și neutroni într-o formă întreagă) sunt cele mai potrivite pentru aceasta. Cercetătorii s-au întrebat cât de dificil ar fi să creeze un univers simulat sub forma unui model foarte mare, provenit din cele mai mici particule și quarcii lor constitutivi. Conform calculelor lor, o simulare detaliată a unui Univers cu adevărat mare va necesita prea multă putere de calcul - destul de scumpă chiar și pentru o civilizație ipotetică din viitorul îndepărtat. Și din moment ce o simulare detaliată nu poate fi prea mare, înseamnă că zonele cu adevărat îndepărtate ale spațiului sunt ceva ca peisaje de teatru, deoarece pur și simplu nu a fost suficientă capacitate de producție pentru desenul lor meticulos. Astfel de regiuni ale spațiului sunt ceva care arată doar ca stele și galaxii îndepărtate și arată suficient de detaliat încât telescoapele de astăzi nu pot distinge acest „cer pictat” de prezent. Dar există o nuanță.

Lumea simulată, datorită puterii moderate a computerelor utilizate pentru calculele sale, pur și simplu nu poate avea aceeași rezoluție ca lumea reală. Dacă descoperim că „rezoluția” realității care ne înconjoară este mai proastă decât ar trebui să se bazeze pe fizica de bază, atunci trăim într-o matrice de cercetare.

„Pentru o creatură simulată, există întotdeauna posibilitatea de a descoperi că este simulată”, concluzionează oamenii de știință.

Ar trebui să iau pastila roșie?

În 2019, filosoful Preston Greene a publicat un articol în care a îndemnat public să nu încercăm nici măcar să aflăm dacă trăim sau nu în lumea reală. După cum afirmă el, dacă studiile pe termen lung arată că lumea noastră are o „rezoluție” nelimitat de mare chiar și în cele mai îndepărtate colțuri ale spațiului, atunci se dovedește că trăim într-un Univers real - și atunci oamenii de știință vor pierde timpul doar încercând să găsească raspunsul la aceasta intrebare…

Dar aceasta este chiar și cea mai bună opțiune posibilă. Mult mai rău dacă se dovedește că „rezoluția” Universului vizibil este mai mică decât se aștepta – adică dacă toți existăm doar ca un set de numere. Ideea este că lumile simulate vor fi de valoare pentru oamenii de știință creatori doar atâta timp cât își modelează cu exactitate propria lume. Dar dacă populația lumii simulate își dă brusc seama de virtualitatea sa, atunci cu siguranță va înceta să se comporte „normal”. Dându-și seama că sunt rezidenți ai matricei, mulți pot înceta să meargă la muncă, să se supună normelor moralității publice și așa mai departe. La ce folosește un model care nu funcționează?

Green crede că nu există niciun beneficiu - și că oamenii de știință ai unei civilizații de modelare vor deconecta pur și simplu un astfel de model de la sursa de alimentare. Din fericire, chiar și cu „rezoluția” sa limitată de a simula întreaga lume nu este cea mai ieftină plăcere. Dacă omenirea ia cu adevărat pastila roșie, aceasta poate fi pur și simplu deconectată de la sursa de alimentare - motiv pentru care murim cu toții într-un mod non-iluzoriu.

Ce se întâmplă dacă trăim într-o simulare de simulare?

Cu toate acestea, Preston Green nu are dreptate. În teorie, are sens să simulăm un model ai cărui locuitori și-au dat seama brusc că sunt virtuali. Acest lucru poate fi util pentru o civilizație, care la un moment dat și-a dat seama că este modelată. În același timp, creatorii săi din anumite motive au uitat sau nu au vrut să dezactiveze modelul.

Asemenea „omuleți” ar putea considera util să simuleze situația în care se află societatea lor. Apoi pot construi un model pentru a studia modul în care oamenii simulați se comportă atunci când își dau seama că sunt doar o simulare. Dacă este așa, atunci nu trebuie să ne temem că vom fi opriți în momentul în care ne dăm seama că trăim în matrice: pentru acest moment a fost lansat modelul nostru.

Puteți crea o simulare perfectă?

Orice simulare detaliată chiar și a unei planete până la nivelul atomilor și particulelor subatomice necesită foarte mult resurse. Reducerea rezoluției poate reduce realismul comportamentului uman în model, ceea ce înseamnă că calculele bazate pe acesta pot să nu fie suficient de precise pentru a transfera concluziile simulării în lumea reală.

În plus, așa cum am menționat mai sus, simulații pot găsi întotdeauna dovezi că sunt simulați. Există o modalitate de a ocoli această limitare și de a crea modele care necesită mai puține supercalculatoare puternice, dar în același timp o rezoluție infinit de mare, ca în lumea reală?

Un răspuns destul de neobișnuit la această întrebare a apărut în 2012-2013. Fizicienii au arătat că, din punct de vedere teoretic, Universul nostru în timpul Big Bang-ului putea să apară nu dintr-un punct mic cu o cantitate infinită de materie și o densitate infinită, ci dintr-o zonă foarte limitată a spațiului, unde exista aproape nu conteaza. S-a dovedit că în cadrul mecanismelor de „inflație” a Universului într-un stadiu incipient al dezvoltării sale, o cantitate imensă de materie poate apărea din vid.

După cum notează academicianul Valery Rubakov, dacă fizicienii pot crea o regiune a spațiului cu proprietățile Universului timpuriu într-un laborator, atunci un astfel de „Univers într-un laborator” se va transforma pur și simplu într-un analog al propriului nostru Univers conform legilor fizice.

Pentru un astfel de „univers de laborator” rezoluția va fi infinit de mare, deoarece, strict vorbind, prin natura sa este materială, și nu „digitală”. În plus, munca sa în Universul „părinte” nu necesită o cheltuială constantă de energie: este suficient să o pompați acolo o dată, în timpul creației. Mai mult, trebuie să fie foarte compact - nu mai mult decât partea din configurația experimentală în care a fost „conceput”.

Observațiile astronomice în teorie pot indica faptul că un astfel de scenariu este posibil din punct de vedere tehnic. În prezent, cu stadiul actual al tehnicii, aceasta este teorie pură. Pentru a o pune în practică, trebuie să refaceți o grămadă de muncă: mai întâi, găsiți în natură câmpurile fizice prezise de teoria „Universurilor de laborator” și apoi încercați să învățați cum să lucrați cu ele (cu grijă pentru a nu distruge). ale noastre pe parcurs).

În acest sens, Valery Rubakov pune întrebarea: nu este Universul nostru unul dintre astfel de „laboratoare”? Din păcate, astăzi este imposibil să răspundem în mod fiabil la această întrebare. Creatorii „universului de jucării” trebuie să lase „poarta” modelului lor desktop, altfel le va fi greu să-l observe. Dar este dificil să găsești astfel de uși, mai ales că pot fi amplasate în orice moment al spațiu-timpului.

Un lucru este sigur. Urmând logica lui Bostrom, dacă una dintre speciile inteligente s-a hotărât vreodată să creeze Universuri de laborator, locuitorii acestor Universuri pot face același pas: să-și creeze propriul „Univers de buzunar” (reamintim că dimensiunea lui reală va fi ca a noastră, mică și compactă acolo). va fi doar o intrare la el din laboratorul creatorilor).

În consecință, lumile artificiale vor începe să se înmulțească, iar probabilitatea ca noi să fim locuitorii unui univers creat de om este matematic mai mare decât cea în care trăim în universul primordial.