Всесвіт як симуляція: що думає кота Шредінгера?

Anonim
Всесвіт як симуляція: що думає кота Шредінгера? 18591_1
Відомий комп'ютерний фахівець Різван Вірко в інтерв'ю Vox міркує, чи живемо ми в комп'ютерній імітації і коли ми самі навчимося створювати такі симулювати світи

Чи живемо ми в комп'ютерній симуляції? Питання здається абсурдним. Проте, є безліч розумних людей, переконаних, що це не тільки можливо, але й, швидше за все, правда.

В авторитетній статті, яка лежить в основі цієї теорії, оксфордський філософ Нік Бострем показав, що принаймні одна з трьох можливостей вірна: 1) все людиноподібні цивілізації у Всесвіті вимирають до того, як вироблять технологічні можливості для створення симульованої реальності; 2) якщо будь-які цивілізації дійсно досягнутий цієї фази технологічної зрілості, жодна з них не запустить симуляції; або 3) розвинені цивілізації мають можливість створювати дуже багато симуляцій, а це означає, що симулируемого світів набагато більше, ніж несімуліруемих.

Бострем робить висновок, що ми не можемо знати напевно, якийсь варіант відповідає дійсності, але всі вони можливі - і третій виглядає найбільш ймовірним. Це складно укласти в голові, але в цьому міркуванні є певний сенс.

Різван Вірко, фахівець з теорії обчислювальних машин і дизайнер відеоігор, опублікував в 2019 році книгу «Гіпотеза симуляції», в якій аргумент Бострома досліджується набагато більш докладно. Він простежує шлях від сьогоднішніх технологій до так званої «точці симуляції» - моменту, коли ми зможемо побудувати реалістичну симуляцію, подібну «Матриці». Я попросив Вірка розповісти про цю теорію.

Шон Іллінг: Прикинуся, що я абсолютно нічого не знаю про «гіпотезі симуляції». Що, чорт візьми, це за гіпотеза?

Різван Вірко: Гіпотеза симуляції - це сучасний еквівалент ідеї, яка існує вже певний час, що фізичний світ, в якому ми живемо, включаючи Землю і решту фізичного Всесвіту, насправді результат комп'ютерного моделювання.

Можна уявити це як відеогру з високою роздільною здатністю, в якій всі ми - персонажі. Кращий спосіб зрозуміти це в рамках західної культури - фільм «Матриця», який багато людей бачили. Навіть якщо і не бачили - це вже культурний феномен, що виходить за рамки кіноіндустрії.

У цьому фільмі Кіану Рівз, який грає Нео, зустрічає хлопця на ім'я Морфеус, названого в честь грецького бога снів, і Морфеус дає йому вибір: прийняти червону або синю таблетку. Якщо він прийме червону таблетку, то прокинеться і усвідомлює, що все його життя, включаючи роботу, будинок, в якому він жив, і все інше, було частиною складної відеоігри, і він прокидається в світі за її межами.

Це основна версія гіпотези симуляції.

Чи живемо ми зараз в симульованої Всесвіту?

У фізиці є безліч загадок, які простіше пояснювати гіпотезою симуляції, ніж матеріальної гіпотезою.

Ми просто багато чого не розуміємо про нашу реальність, і я думаю, що скоріше ми знаходимося в якійсь змодельованої Всесвіту, ніж ні. Це набагато більш складна відеогра, ніж ігри, які ми виробляємо, точно так же, як сьогодні World of Warcraft і Fortnite набагато складніше, ніж Pac-Man або Space Invaders. Знадобилося кілька десятиліть на те, щоб зрозуміти, як моделювати фізичні об'єкти за допомогою 3D-моделей, а потім як візуалізувати їх за допомогою обмежених обчислювальних потужностей, що в кінцевому підсумку призвело до потоку онлайн-відеоігор.

Я думаю, що шанси на те, що ми дійсно живемо в симуляції, великі. Не можна сказати це з 100% упевненістю, але є багато свідчень, які вказують в цьому напрямку.

Коли ви говорите, що в нашому світі є аспекти, які мали б більше сенсу, якби вони були частиною симуляції, що конкретно ви маєте на увазі?

Ну, є кілька різних аспектів. Один з них - загадка, яку називають квантової невизначеністю, тобто ідея про те, що частка перебуває в одному з декількох станів, і ви не впізнаєте в якому саме, поки не побачите цю частку.

Візьмемо сумнозвісний приклад кота Шредінгера, який, по теорії фізика Ервіна Шредінгера, знаходиться в коробці з радіоактивною речовиною. Імовірність того, що кіт живий, становить 50%, і ймовірність того, що він мертвий - теж 50%.

Здоровий глузд підказує нам, що кіт або живий, або мертвий. Ми просто не знаємо, тому що ще не заглянули в коробку, але ми побачимо це, відкривши коробку. Однак квантова фізика говорить нам, що кіт одночасно і живий, і мертвий, поки хто-небудь не відкриє коробку і не побачить його. Всесвіт візуалізує тільки те, що можна побачити.

Як кіт Шредінгера співвідноситься з відеогрою або комп'ютерної симуляцією?

Історія розробки відеоігор - це оптимізація обмежених ресурсів. Якби ви запитали когось в 1980-х, чи можете ви створити таку гру, як World of Warcraft, повноцінну тривимірну гру або гру в віртуальної реальності, вони відповіли б: «Ні, для цього будуть потрібні всі обчислювальні потужності в світі. Ми не можемо візуалізувати всі ці пікселі в реальному часі ».

Але з часом з'явилися методи оптимізації. Суть всіх цих оптимізацій - «візуалізувати тільки те, що можна побачити».

Першою успішною грою була Doom, дуже популярна в 1990-х роках. Це був шутер від першої особи, і він міг відображати тільки світлові промені і об'єкти, які добре видно з точки зору віртуальної камери. Це метод оптимізації, і це одна з речей, яка нагадує мені відеоігри в фізичному світі.

Я зроблю те, що завжди роблять не-вчені, коли хочуть здатися розумними, і вдамся до принципу бритви Оккама. Хіба гіпотеза про те, що ми живемо у фізичному світі з плоті і крові, не більше просте і, отже, більш вірогідне пояснення?

А я звернуся до дуже відомому фізику Джону Уілер. Він був одним з останніх, хто працював з Альбертом Ейнштейном і багатьма великими фізиками XX століття. За його словами, спочатку вважалося, що фізика вивчає фізичні об'єкти, що все зводиться до частинкам. Це те, що часто називають ньютонівської моделлю. Але потім ми відкрили квантову фізику і зрозуміли, що все навколо - поле ймовірностей, а не фізичні об'єкти. Це була друга хвиля в кар'єрі Уилера.

Третьою хвилею в його кар'єрі стало відкриття, що на базовому рівні все навколо - це інформація, все засновано на бітах. Так Уілер придумав знамениту фразу під назвою «все з біта»: тобто все, що ми вважаємо фізичним, насправді - результат бітів інформації.

Отже, я б сказав, що якщо світ насправді не фізичний, якщо він заснований на інформації, то простішим поясненням може бути те, що ми знаходимося в симуляції, створеної на основі комп'ютерних обчислень і інформації.

Чи є в принципі спосіб довести, що ми живемо в симуляції?

Що ж, є аргумент, висунутий оксфордським філософом Ніком Бострома, який варто повторити. Він каже, що якщо хоча б одна цивілізація дійде до створення високоточної симулятора, то вона зможе створити мільярди симулируемого цивілізацій, кожна з трильйонами живих істот. Адже все, що для цього потрібно, - це більше обчислювальної потужності.

Таким чином, він наводить аргумент про те, що більше шансів на існування симульованих істот, ніж біологічних, просто тому, що їх швидко і легко створити. Отже, раз ми розумні істоти, то з більшою ймовірністю ми симулювати, ніж біологічні. Це скоріше філософський аргумент.

Якби ми жили в комп'ютерній програмі, я припускаю, що програма складалася б з правил, і ці правила могли б бути порушені або припинені людьми або істотами, які запрограмували симуляцію. Але закони нашого фізичного світу здаються досить постійними. Хіба це не ознака того, що наш світ - НЕ симуляція?

Комп'ютери дійсно дотримуються правил, але той факт, що правила застосовуються завжди, не підтверджує і не спростовує того, що ми можемо бути частиною комп'ютерного моделювання. З цим пов'язана концепція, яка називається обчислювальної непереборністю, в якій мовиться: щоб щось з'ясувати, недостатньо просто обчислити це в рівнянні, потрібно пройти всі кроки, щоб зрозуміти, яким буде кінцевий результат.

І це частина розділу математики, званого теорією хаосу. Знаєте цю ідею, що метелик махне крилами в Китаї, і це призводить до урагану десь в іншій частині планети? Щоб зрозуміти це, потрібно реально змоделювати кожен крок. Само по собі відчуття, що якісь правила працюють, не означає, що ми не беремо участі в симуляції. Навпаки, це може бути ще одним доказом того, що ми знаходимося в симуляції.

Якби ми жили в такій переконливій симуляції, як «Матриця», була б якась помітна різниця між симуляцією і реальністю? Чому взагалі важливо в кінцевому підсумку, реальний наш світ або ілюзорний?

По цій темі ведеться багато суперечок. Деякі з нас не хочуть нічого знати і вважають за краще прийняти метафоричну «синю таблетку», як в «Матриці».

Ймовірно, найважливіше питання полягає в тому, хто ми в цій відеогрі - гравці або комп'ютерні персонажі. Якщо перше, то це означає, що ми просто граємо в відеогру життя, яку я називаю Великої симуляції. Думаю, багато хто з нас хотіли б це знати. Ми хотіли б знати параметри гри, в яку граємо, щоб краще розуміти її, краще орієнтуватися в ній.

Якщо ж ми симулювати персонажі, то, на мій погляд, це більш складний і більш лякаючий відповідь. Питання в тому, чи всі ми - такі комп'ютерні персонажі в симуляції, і яка мета цієї симуляції? Я думаю, все ж багатьом людям було б цікаво знати, що ми знаходимося в симуляторі, розуміти цілі цієї симуляції і свого персонажа - і тепер ми повернулися до випадку з голографічним персонажем з «Зоряного шляху», який виявляє, що існує світ «зовні» (за межами голограми), в який він не може потрапити. Можливо, в такому випадку деякі з нас вважали за краще б не знати правди.

Наскільки ми близькі до того, щоб мати технологічні можливості для створення штучного світу, настільки ж реалістичного і правдоподібного, як «Матриця»?

Я описую 10 етапів розвитку технологій, які цивілізація повинна пройти, щоб досягти того, що я називаю точкою симуляції, тобто точкою, в якій ми зможемо створити таку гіперреалістичність симуляцію. Ми знаходимося приблизно на п'ятому етапі, який стосується віртуальної і доповненої реальності. На шостому етапі належить навчитися візуалізувати все це без необхідності надягати окуляри, і той факт, що 3D-принтери тепер можуть друкувати тривимірні пікселі об'єктів, показує нам, що більшість об'єктів можна розкласти на інформацію.

Але дійсно складна частина - і це те, про що не так багато говорять технологи, - стосується «Матриці». Адже там героям здавалося, що вони повністю занурені в світ, тому, що у них був шнур, що йде в кору головного мозку, і саме так передавався сигнал. Інтерфейс «мозок-комп'ютер» - це та область, в якій ми ще не досягли значного прогресу, хоч процес і йде. Ми поки на ранніх стадіях.

Так що я припускаю, що через кілька десятиліть або 100 років ми досягнемо точки симуляції.

Читати далі