Чи є наш Всесвіт комп’ютерною симуляцією? Фізика за теорією

1

Питання про те, що є реальним, все менше нагадує філософські дебати і більше нагадує щоденний збій. Ми сприймаємо лише частину нашого оточення. Інтернет здається повсюдним, але при цьому невловимим. Чи є ми реальними? Чи ми просто код?

Нік Бостром, філософ з Оксфорда, популяризував аргумент симуляції у 2003 році. Його передумова проста, але лякаюча. Якщо цивілізації здатні симулювати всесвіт, вони це зроблять. Якщо вони створюють безліч симуляцій, ми, ймовірно, живемо в одній з таких копій. Наша реальність може складатися лише з одиниць та нулів.

Решітка реальності

Фізика пропонує спосіб перевірити це. Три дослідники – Сайлас Р. Бейн, Зоухре Давуді та Мартін Дж. Севідж – поставили інше питання. Як ми могли б виявити, що наш всесвіт – це просунута відеогра?

Їхня робота спирається на теорію калібрувальних грат і квантову хромодинаміку (КХД). Ці галузі вивчають сильну ядерну взаємодію. Ця сила пов’язує субатомні частки разом. Це найпотужніша з чотирьох фундаментальних сил. Однак вона діє на найкоротших відстанях.

КХД описує цю взаємодію у чотирьох вимірах простору-часу. Вчені використовують високопродуктивні обчислення для моделювання невеликих всесвітів. Вони роблять це, щоб вивчати КХД. Масштаб складає фемтометри. Нанометр – це одна мільярдна частина метра. Фемтометр – це одна квадрильйонна частина метра. Це 10-15 метра.

У цих симуляціях простір-час є ґратами. Це сітка. Якби ми могли зменшитися до розміру атома і зазирнути всередину нашого власного всесвіту, ми могли б побачити цю сітку. Ми могли б побачити, як енергії взаємодіють із нею.

Космічні промені та сітка

Докази можуть ховатися у космічних променях. Якщо наш всесвіт — це симуляція, яка використовує методи ґрат, космічні промені повинні поводитися інакше. Вони мають виявляти структуру решітки. Вони мають досягати меж енергії, обумовлених сіткою.

Виявлення цього потребує масштабних технологій. Нам необхідно точно вимірювати поведінку космічних променів. Теорія передбачає кілька речей. Творці симуляції використовували методи, аналогічні до експериментів з КХД. Вони мали обмежені ресурси. Наш всесвіт кінцевий. Вони не приховують правди від нас.

Якщо космічні промені виявлять ці обмеження, ми матимемо доказ. Ми перебуваємо у конструкті.

Адрони та колайдери

Частинки, що зазнають сильної взаємодії, називаються адронами. Протони – це адрони. Нейтрони – це адрони. Великий адронний колайдер зіштовхує ці частинки одна з одною. Він розганяє протоки до швидкостей, близьких до швидкості світла. Він створює зіткнення вивчення фундаментальної матерії.

Якщо всесвіт є ґратами, ці зіткнення можуть виявити сітку. Рівні енергії не будуть безперервними. Вони будуть дискретними. Як пікселі у грі.

Незручна істина

Аргумент Бострома не доводить, що ми у симуляції. Він припускає, що це статистично можливо. Якщо тільки ми не впираємося в технологічну стелю. Або якщо ми не вимремо, не досягнувши такого рівня складності.

Це запаморочлива думка. Матрьошки всесвітів. Симуляції усередині симуляцій. Реальність, яку ми знаємо, є обмеженою.

Робота фізиків не полягає у доказі ілюзії. Вона полягає у пошуку швів. Чи можемо ми побачити код? Нам потрібні найкращі детектори. Нам потрібно дивитися на космічні промені новими очима.

Якщо ми знайдемо ґрати, гра зміниться. Якщо ні, ми залишимося одні в темряві. Математика вже існує. Питання в тому, чи достатньо ми шукатимемо, щоб побачити її.

Наукова проблема теорії симуляції

Давайте одразу прояснимо: аргумент на користь симуляції не є доказом. Це гіпотеза, побудована на хисткому фундаменті. Якщо прибрати хоча б одне з її ключових припущень, вся конструкція руйнується. Це фатальний недолік для чогось, що претендує на опис реальності.

Більш серйозна проблема полягає в тому, що ця ідея фальсифікується лише номінально. Теорія, що фальсифікується, повинна бути здатна бути спростована в результаті експерименту або спостереження. Наука працює саме на цьому принципі. Без нього ви займаєтеся не наукою, а вигадкою.

Уявіть собі так. Якби я сказав вам, що за вами всюди слідує невидима і невловима миша, ви не змогли б спростувати це твердження. Миша не видає звуків. Вона проходить крізь стіни. Вона зникає, якщо подивитись на неї прямо. Це твердження нефальсифіковане. Воно знаходиться за межами науки, оскільки не існує жодного тесту, який міг би довести, що я помиляюсь.

Гіпотеза симуляції страждає від тієї самої помилки. Навіть якщо фізики проведуть запропоновані ними тести і нічого не виявлять, скептик завжди зможе стверджувати, що симуляція приховує справжній стан справ. Це замкнене коло. Вийти із нього неможливо. Ось чому це залишається філософською вправою, а не науковим відкриттям.

Що, якщо це правда?

Але давайте уявімо, що це так. Припустимо, нам якимось чином вдалося довести без жодних сумнівів, що ми живемо в комп’ютерному коді. Що буде далі?

Релігійні наслідки були б масштабними. У нас з’явився б доказ існування Творця. Ця істота може не виглядати як фігури наших священних книг. Це може бути підліток із вищого виміру. Це може бути штучний інтелект. Деталі не такі важливі, як сам факт того, що ми не самотні у своєму існуванні.

Суспільство розкололося б. Скептицизм охопив би усі сфери. Багато людей відкинули б це. Інші впали б у паніку. Соціальна тканина розтягнулася б під тяжею existentially екзистенційного жаху.

Повсякденне життя залишається колишнім

Ось у чому проблема. Для звичайної людини нічого не зміниться.

Ви, як і раніше, їсте. Ви, як і раніше, дихайте. Ви, як і раніше, платите за рахунками і турбуєтеся про біль у спині. Закони фізики не дбають про те, чи вони рендеруються за допомогою графічного процесора або генеруються фундаментальними константами. Якщо ви знаходитесь у симуляції, ви все одно в ній застрягли. Ваш біль здається реальним. Ваша радість видається реальною. Контекст змінюється, але досвіду немає.

Сценарій «Матриці»

Є один виняток. Що якщо ми зможемо поговорити з адміністраторами?

Якби ми знайшли спосіб взаємодіяти із творцями, гра б змінилася. Ми могли б опинитися в ситуації, схожій на Матрицю, де редагування коду дозволяє нам змінювати нашу реальність. Ми могли б переписати свою біологію. Ми могли б видалити наші податки.

Або все могло б виявитися набагато нуднішим і лякаючим. Творці могли б просто занудьгувати. Вони могли б натиснути кнопку вимкнення.

Зараз у нас немає жодних доказів ні в той, ні в інший бік. Це кумедна уявна гра. Загадка для філософів Але поки ми не побачимо вихідний код, ми просто ворожите.

Це втішно? Чи це жахливо?

Швидше за все, і те, й інше. І цього достатньо на сьогодні.