Matrica v resničnem življenju: Ali je možna popolna simulacija?

2024 Avtor: Seth Attwood | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-16 16:16

20 let po izidu prve "Matrix" so se režiserji odločili posneti četrto. V tem času se je marsikaj spremenilo: brata Wachowski sta postala sestri in znanstveniki so si glavno idejo filma vzeli k srcu: predstavljajte si, mnogi fiziki resno razpravljajo o teoriji, da je naš svet le matrica, mi pa digitalni. modeli v njej.

Zakaj bi morali znanstveniki testirati teorijo iz kina?

Ko se ideja "Matrike" prevede v resničnost, se zdi absurdna: zakaj bi kdo ustvaril ogromen virtualni svet - ki je očitno naporen - in ga naselil z ljudmi, mi? Poleg tega izvedba te ideje iz filma sester Wachowski ne zdrži kritik: vsak šolar ve, da izkoristek ne more preseči 100%, kar pomeni, da nima smisla pridobivati energije za stroje od ljudi v kapsulah - več energije bodo porabili za njihovo hranjenje in ogrevanje, kot jih lahko dajo strojem.

Nick Bostrom je bil prvi v akademskem svetu, ki je leta 2001 odgovoril na vprašanje, ali nekdo morda potrebuje celoten simulirani svet. Takrat so znanstveniki že začeli uporabljati računalniške simulacije in Bostrom je predlagal, da bi takšne računalniške simulacije prej ali slej uporabili za preučevanje preteklosti. V okviru takšne simulacije bo mogoče ustvariti podrobne modele planeta, ljudi, ki na njem živijo, in njihovih odnosov – družbenih, gospodarskih, kulturnih.

Zgodovine ni mogoče preučevati eksperimentalno, v modelih pa lahko vodite nešteto scenarijev in postavljate najbolj divje eksperimente – od Hitlerja do postmodernega sveta, v katerem živimo. Takšni poskusi niso uporabni samo za zgodovino: dobro bi bilo tudi bolje razumeti svetovno gospodarstvo, toda kdo bo dal poskuse, ki se izvajajo na osmih milijardah resničnih, živih ljudi naenkrat? Bostrom opozarja na pomembno točko. Veliko lažje in ceneje je ustvariti model kot ustvariti novo, biološko resnično osebo. In to je dobro, saj hoče zgodovinar ustvariti en model družbe, sociolog drugi, ekonomist tretji itd. Na svetu je veliko znanstvenikov, zato je število digitalnih »ljudi«, ki bodo nastali v številnih tovrstnih simulacijah, lahko zelo veliko. Na primer, sto tisoč ali milijon ali deset milijonov krat več od števila »bioloških«, resničnih ljudi.

Če domnevamo, da je teorija pravilna, potem čisto statistično nimamo skoraj nobene možnosti, da ne bi bili digitalni modeli, ampak resnični ljudje. Recimo, da je skupno število "matričnih" ljudi, ki jih je kjerkoli in kadarkoli ustvarila katera koli civilizacija, le sto tisočkrat več od števila predstavnikov te civilizacije. Potem je verjetnost, da je naključno izbrano inteligentno bitje biološko in ne "digitalno", manjša od sto tisočinke. Se pravi, če se takšna simulacija res izvaja, ste vi, bralec teh vrstic, skoraj zagotovo le kup številk v izjemno naprednem superračunalniku.

Bostromove zaključke dobro opisuje naslov enega od njegovih člankov: "… verjetnost, da živite v matrici, je zelo velika." Njegova hipoteza je precej priljubljena: Elon Musk, eden od njenih podpornikov, je nekoč izjavil, da je verjetnost, da ne živimo v matriki, ampak v resničnem svetu, ena proti milijardam. Astrofizik in Nobelov nagrajenec George Smoot meni, da je verjetnost še večja, skupno število znanstvenih člankov na to temo v zadnjih dvajsetih letih pa je ocenjeno na desetine.

Kako zgraditi "matrico" v resničnem življenju, če res želite?

Leta 2012 je skupina nemških in ameriških fizikov napisala znanstveni članek o tej temi, kasneje objavljen v The European Physical Journal A. Kje bi s čisto tehničnega vidika morali začeti modelirati velik svet? Po njihovem mnenju so za to najbolj primerni modeli nastajanja atomskih jeder, ki temeljijo na sodobnih konceptih kvantne kromodinamike (ki povzroča močno jedrsko interakcijo, ki drži protone in nevtrone v celotni obliki). Raziskovalci so se spraševali, kako težko bi bilo ustvariti simulirano vesolje v obliki zelo velikega modela, ki bi izhajal iz najmanjših delcev in njihovih sestavnih kvarkov. Po njihovih izračunih bo natančna simulacija res velikega Vesolja zahtevala preveč računalniške moči – precej drago tudi za hipotetično civilizacijo iz daljne prihodnosti. In ker podrobna simulacija ne more biti prevelika, pomeni, da so res oddaljeni prostori nekaj podobnega gledališki kulise, saj za njihovo natančno risanje preprosto ni bilo dovolj produkcijskih zmogljivosti. Takšna območja vesolja so nekaj, kar je videti le kot oddaljene zvezde in galaksije in je videti dovolj podrobno, da današnji teleskopi ne morejo razlikovati tega "poslikanega neba" od sedanjosti. Vendar obstaja odtenek.

Simulirani svet zaradi zmerne moči računalnikov, ki se uporabljajo za njegove izračune, preprosto ne more imeti enake ločljivosti kot resnični svet. Če ugotovimo, da je »ločljivost« realnosti, ki nas obdaja, slabša, kot bi morala temeljiti na osnovni fiziki, potem živimo v raziskovalni matrici.

"Za simulirano bitje vedno obstaja možnost odkriti, da je simulirano," zaključujejo znanstveniki.

Ali naj vzamem rdečo tableto?

Leta 2019 je filozof Preston Greene objavil članek, v katerem je javno pozval, naj niti ne poskušamo ugotoviti, ali živimo v resničnem svetu ali ne. Kot navaja, če dolgoletne študije pokažejo, da ima naš svet neomejeno visoko "ločljivost" tudi v najbolj oddaljenih kotih vesolja, potem se izkaže, da živimo v resničnem vesolju - in potem bodo znanstveniki le izgubljali čas, da bi našli odgovor na to vprašanje…

Toda to je celo najboljša možna možnost. Precej slabše, če se izkaže, da je »ločljivost« vidnega Vesolja nižja od pričakovane – torej če vsi obstajamo le kot niz številk. Bistvo je, da bodo simulirani svetovi za znanstvenike, ki so jih ustvarili, dragoceni le, dokler bodo natančno modelirali svoj svet. A če bo prebivalstvo simuliranega sveta nenadoma spoznalo svojo virtualnost, se bo zagotovo nehalo obnašati »normalno«. Ker se zavedajo, da so prebivalci matrice, lahko mnogi prenehajo hoditi v službo, spoštujejo norme javne morale itd. Kakšna je korist od modela, ki ne deluje?

Green meni, da ni koristi - in da bodo znanstveniki modelirne civilizacije tak model preprosto izklopili iz napajanja. Na srečo tudi s svojo omejeno "ločljivostjo" simulacija celega sveta ni najcenejši užitek. Če človeštvo res zaužije rdečo tableto, jo lahko preprosto odklopimo z napajanja – zato vsi umremo na neiluzoren način.

Kaj pa, če živimo v simulacijski simulaciji?

Vendar Preston Green nima povsem prav. V teoriji je smiselno simulirati model, katerega prebivalci so nenadoma spoznali, da so virtualni. To je lahko koristno za civilizacijo, ki je v nekem trenutku sama spoznala, da se modelira. Hkrati so njegovi ustvarjalci iz nekega razloga pozabili ali niso želeli onemogočiti modela.

Takšnim »malim moškim« se morda zdi koristno simulirati situacijo, v kateri se nahaja njihova družba. Nato lahko zgradijo model za preučevanje, kako se simulirani ljudje obnašajo, ko ugotovijo, da so le simulacija. Če je temu tako, potem se ni treba bati, da bomo izklopljeni v trenutku, ko se zavemo, da živimo v matrici: za ta trenutek je bil lansiran naš model.

Ali lahko ustvarite popolno simulacijo?

Vsaka podrobna simulacija celo enega planeta do ravni atomov in subatomskih delcev je zelo zahtevna za vire. Zmanjšanje ločljivosti lahko zmanjša realizem človeškega vedenja v modelu, kar pomeni, da izračuni, ki temeljijo na njem, morda niso dovolj natančni za prenos zaključkov simulacije v resnični svet.

Poleg tega, kot smo že omenili, lahko simulirani vedno najdejo dokaze, da so simulirani. Ali obstaja način, da zaobidemo to omejitev in ustvarimo modele, ki zahtevajo manj zmogljivih superračunalnikov, a hkrati neskončno visoko ločljivost, kot v resničnem svetu?

Precej nenavaden odgovor na to vprašanje se je pojavil v letih 2012-2013. Fiziki so pokazali, da s teoretičnega vidika naše vesolje med Velikim pokom ne bi moglo nastati iz neke majhne točke z neskončno količino snovi in neskončne gostote, ampak iz zelo omejenega območja vesolja, kjer je bilo skoraj ni pomembno. Izkazalo se je, da lahko v okviru mehanizmov "napihovanja" vesolja v zgodnji fazi njegovega razvoja iz vakuuma nastane ogromna količina snovi.

Kot ugotavlja akademik Valery Rubakov, če lahko fiziki v laboratoriju ustvarijo območje prostora z lastnostmi zgodnjega vesolja, se bo takšno "vesolje v laboratoriju" preprosto spremenilo v analog našega lastnega vesolja po fizikalnih zakonih.

Za takšno "laboratorijsko vesolje" bo ločljivost neskončno velika, saj je, strogo gledano, po svoji naravi materialna in ne "digitalna". Poleg tega njegovo delo v "materialnem" vesolju ne zahteva stalne porabe energije: dovolj je, da jo tam enkrat črpamo med ustvarjanjem. Poleg tega mora biti zelo kompakten - ne več kot del eksperimentalne postavitve, v kateri je bil "smišljen".

Astronomska opazovanja v teoriji lahko kažejo, da je tak scenarij tehnično mogoč. Trenutno je pri današnjem stanju tehnike to čista teorija. Če ga želite uporabiti v praksi, morate ponovno opraviti cel kup dela: najprej poiščite v naravi fizična polja, ki jih predvideva teorija "laboratorijskih vesolj", nato pa se poskusite naučiti delati z njimi (previdno, da ne uničite naša na poti).

V zvezi s tem Valery Rubakov postavlja vprašanje: ali ni naše Vesolje eno od takšnih "laboratorijskih"? Žal je danes na to vprašanje nemogoče zanesljivo odgovoriti. Ustvarjalci »vesolja igrač« morajo svojemu namiznemu modelu pustiti »vrata«, sicer ga bodo težko opazovali. Toda takšna vrata je težko najti, še posebej, ker jih je mogoče postaviti na katero koli točko v prostor-času.

Ena stvar je gotova. Po Bostromovi logiki, če se je katera od inteligentnih vrst kdaj odločila ustvariti laboratorijska vesolja, lahko prebivalci teh vesolj naredijo isti korak: ustvarijo svoje "žepno vesolje" (spomnimo se, da bo njegova resnična velikost taka kot naša, majhna in kompaktna tam bo le vhod vanj iz laboratorija ustvarjalcev).

V skladu s tem se bodo umetni svetovi začeli množiti in verjetnost, da smo prebivalci vesolja, ki ga je ustvaril človek, je matematično višja kot da živimo v prvobitnem vesolju.