Bydysawd fel efelychiad: Beth mae Schrödinger Cat yn ei feddwl?

Anonim
Bydysawd fel efelychiad: Beth mae Schrödinger Cat yn ei feddwl? 18591_1
Mae arbenigwr cyfrifiadurol enwog Rizvan Virk mewn cyfweliad gyda Vox yn dadlau a ydym yn byw mewn dynwared cyfrifiadurol a phryd y byddwn ni'ch hun yn dysgu sut i greu bydoedd ffug o'r fath

Ydyn ni'n byw mewn efelychiad cyfrifiadurol? Mae'r cwestiwn yn ymddangos yn hurt. Serch hynny, mae yna lawer o bobl smart sy'n argyhoeddedig nad yw hyn yn bosibl yn unig, ond, yn fwyaf tebygol, y gwir.

Mewn erthygl awdurdodol, a oedd yn sail i'r ddamcaniaeth hon, dangosodd Athronopher Rhydychen Nick Bostom fod o leiaf un o dri phosibilrwydd yn wir: 1) Bydd pob gwareiddiad tebyg i bobl yn y bydysawd yn marw cyn gweithio allan posibiliadau technolegol ar gyfer creu realiti ffug; 2) Os bydd unrhyw wareiddiadau wedi cyflawni'r cam hwn o aeddfedrwydd technolegol, nid oes yr un ohonynt yn lansio efelychiadau; neu 3) Mae gan wareiddiadau a ddatblygwyd y gallu i greu llawer o efelychiadau, sy'n golygu bod y bydoedd ffug yn llawer mwy nag nad ydynt yn ansefydlog.

Daw Bostr i'r casgliad na allwn wybod yn sicr pa opsiwn sy'n wir, ond maent i gyd yn bosibl - ac mae'r trydydd yn edrych yn fwyaf tebygol. Mae'n anodd rhoi yn fy mhen, ond mae yna ystyr penodol yn y rhesymeg hon.

Cyhoeddodd Rizvan Virk, arbenigwr yn Theori Peiriannau Cyfrifiadura a Dylunydd Gêm Fideo, y llyfr "damcaniaeth efelychu" yn 2019, lle ymchwilir i ddadl Bostoma lawer mwy o fanylion. Mae'n olrhain y ffordd o dechnolegau heddiw i'r hyn a elwir yn "pwynt efelychiad" - y foment pan allwn adeiladu efelychiad realistig tebyg i'r "Matrics". Gofynnais i'r Warrik ddweud am y ddamcaniaeth hon.

Sean Saling: Esgus nad wyf yn gwybod unrhyw beth am y "hypothesis efelychu". Beth, damniwch ef, ydy e ar gyfer y ddamcaniaeth?

Rizvan Virk: Mae rhagdybiaeth efelychu yn gyfwerth modern o syniadau sy'n bodoli ers peth amser bod y byd ffisegol yr ydym yn byw ynddo, gan gynnwys y tir a gweddill y bydysawd corfforol, mewn gwirionedd o ganlyniad i fodelu cyfrifiadurol.

Gellir ei ddychmygu fel gêm fideo cydraniad uchel lle'r ydym i gyd yn gymeriadau. Y ffordd orau o ddeall hyn o fewn fframwaith Diwylliant Gorllewinol yw'r ffilm "Matrix", y mae llawer o bobl wedi'i weld. Hyd yn oed os nad ydynt wedi gweld - mae hwn yn ffenomen ddiwylliannol, yn mynd y tu hwnt i'r diwydiant ffilm.

Yn y ffilm hon, Keanu Reeves, sy'n chwarae Neo, yn cwrdd â'r dyn a enwir Morpheus, a enwyd ar ôl y duw Groeg o freuddwydion, ac mae Morpheus yn rhoi dewis iddo: Cymerwch dabled goch neu las. Os yw'n cymryd tabled goch, mae'n deffro ac yn ymwybodol bod ei fywyd cyfan, gan gynnwys gwaith, y tŷ yr oedd yn byw ynddo, ac roedd popeth arall yn rhan o gêm fideo cymhleth, ac mae'n deffro yn y byd y tu hwnt.

Dyma brif fersiwn o'r ddamcaniaeth efelychu.

Ydyn ni'n byw nawr yn y bydysawd ffug?

Mae llawer o ddirgelwch mewn ffiseg ei bod yn haws esbonio'r rhagdybiaeth efelychu na'r ddamcaniaeth berthnasol.

Nid ydym yn deall llawer am ein realiti, ac rwy'n credu bod yn hytrach ein bod mewn rhyw fath o fydysawd ffug na pheidio. Mae hon yn gêm fideo llawer mwy cymhleth na'r gemau rydym yn eu cynhyrchu, yn union fel byd o Warcraft a Fortnite yn llawer mwy cymhleth na phac-ddyn neu oresgynwyr gofod. Cymerodd ychydig o ddegawdau i ddeall sut i fodelu gwrthrychau corfforol gyda modelau 3D, ac yna i'w dychmygu gyda phŵer cyfrifiadurol cyfyngedig, a arweiniodd yn y pen draw at nant o gemau fideo ar-lein.

Rwy'n credu bod siawns y ffaith ein bod yn byw mewn efelychiad yn wych. Mae'n amhosibl dweud hyn gyda hyder 100%, ond mae llawer o dystiolaethau yn nodi yn y cyfeiriad hwn.

Pan fyddwch yn dweud bod yn ein byd mae yna agweddau a fyddai'n cael mwy o ystyr, p'un a ydynt yn rhan o'r efelychiad, beth yn union ydych chi'n ei olygu?

Wel, mae sawl agwedd wahanol. Mae un ohonynt yn ddirgelwch, a elwir yn ansicrwydd cwantwm, hynny yw, y syniad bod y gronyn yn un o nifer o wladwriaethau, ac ni fyddwch yn cydnabod lle mae hyd nes i chi weld y gronyn hwn.

Cymerwch yr enghraifft enwog o'r Cat Schrödinger, sydd, ar ddamcaniaeth Ffiseg Erwin Schrödinger, mewn bocs gyda sylwedd ymbelydrol. Y tebygolrwydd bod y gath yn fyw yw 50%, ac mae'r tebygolrwydd y mae'n marw hefyd yn 50%.

Mae synnwyr cyffredin yn dweud wrthym fod y gath yn fyw neu'n farw. Nid ydym yn gwybod am nad ydynt eto wedi edrych i mewn i'r blwch, ond byddwn yn ei weld trwy agor y blwch. Fodd bynnag, mae Quantum Fiveics yn dweud wrthym fod y gath yn fyw ar yr un pryd, ac yn farw, nes bod rhywun yn agor y blwch ac nad yw'n ei weld. Dim ond yr hyn y gellir ei weld yn unig yw'r bydysawd.

Sut mae Cat Schrödinger yn cyd-fynd â gêm fideo neu efelychiad cyfrifiadur?

Mae hanes datblygu gêm fideo yn gwneud y gorau o adnoddau cyfyngedig. Os gwnaethoch ofyn i rywun yn y 1980au, a allwch chi greu gêm fel Byd Warcraft, gêm tri-dimensiwn llawn-fledged neu gêm mewn realiti rhithwir, byddent yn ateb: "Na, bydd hyn yn gofyn am bob pŵer cyfrifiadurol yn y byd. Ni allwn ddychmygu'r holl bicseli hyn mewn amser real. "

Ond dros amser, ymddangosodd y dulliau optimeiddio. Hanfod yr holl optimeiddiadau hyn yw "Delweddu dim ond yr hyn y gellir ei weld."

Y gêm lwyddiannus gyntaf oedd Doom, yn boblogaidd iawn yn y 1990au. Roedd yn saethwr person cyntaf, a gallai arddangos pelydrau ysgafn yn unig a gwrthrychau sydd i'w gweld yn glir o safbwynt y siambr rithwir. Mae hwn yn ddull optimeiddio, ac mae hwn yn un o'r pethau sy'n fy atgoffa o gemau fideo yn y byd ffisegol.

Byddaf yn gwneud yr hyn bob amser yn gwneud pobl nad ydynt yn wyddonwyr pan fyddant yn dymuno ymddangos yn smart, ac yn troi at egwyddor y Razor o Okkam. A yw'r ddamcaniaeth yr ydym yn byw ynddi yn y byd ffisegol o gnawd a gwaed, dim mwy syml ac, felly, yn fwy tebygol o eglurhad?

A byddaf yn ychwanegu at ffiseg enwog John Wheeler. Yr oedd yn un o'r olaf a weithiodd gydag Albert Einstein a llawer o ffisegwyr mawr o'r 20fed ganrif. Yn ôl iddo, credwyd yn wreiddiol bod ffiseg yn astudio gwrthrychau corfforol bod popeth yn dod i lawr i ronynnau. Dyma a elwir yn aml yn fodel Newtonian. Ond yna fe wnaethom ddarganfod ffiseg cwantwm a sylweddolwyd bod popeth o gwmpas - y maes tebygolrwydd, ac nid gwrthrychau corfforol. Hwn oedd yr ail don yng ngyrfa Wheeler.

Y trydydd ton yn ei yrfa oedd y darganfyddiad bod popeth yn y lefel sylfaenol yn ymwneud â gwybodaeth, mae popeth yn seiliedig ar ddarnau. Felly daeth y Wieler i fyny ag ymadrodd enwog o'r enw "pob un o'r ychydig": hynny yw, popeth yr ydym yn ei ystyried yn gorfforol, mewn gwirionedd - canlyniad y darnau o wybodaeth.

Felly, byddwn yn dweud, os nad yw'r byd yn gorfforol iawn, os yw'n seiliedig ar wybodaeth, yna esboniad symlach yw'r hyn yr ydym yn yr efelychiad a grëwyd ar sail cyfrifiadura a gwybodaeth gyfrifiadurol.

A oes ffordd o brofi ein bod yn byw yn efelychu?

Wel, mae dadl a enwebwyd gan Oxford Philosopher gan Nick Bostrom, sy'n werth ei ailadrodd. Dywed os yw o leiaf un gwareiddiad yn dod i greu efelychydd manwl uchel, bydd yn gallu creu biliynau o wareiddiadau ffug, pob un â thriliynau o fodau byw. Wedi'r cyfan, mae popeth sydd ei angen arnoch am hyn yn fwy o bŵer cyfrifiadurol.

Felly, mae'n arwain dadl bod mwy o gyfleoedd i fodolaeth creadur ffug na biolegol, dim ond oherwydd eu bod yn cael eu creu'n gyflym ac yn hawdd. O ganlyniad, gan ein bod yn greaduriaid rhesymol, yna gyda mwy o debygolrwydd, rydym yn efelychu na biolegol. Mae hon yn hytrach yn ddadl athronyddol.

Pe baem yn byw mewn rhaglen gyfrifiadurol, mae'n debyg y byddai'r rhaglen yn cynnwys rheolau, a gallai'r rheolau hyn gael eu torri neu eu hatal gan bobl neu greaduriaid sydd ag efelychiad wedi'i raglennu. Ond mae cyfreithiau ein byd ffisegol yn ymddangos yn eithaf parhaol. Onid yw hynny'n arwydd nad yw ein byd yn efelychiad?

Mae cyfrifiaduron yn dilyn y rheolau, ond nid yw'r ffaith bod y rheolau yn cael eu cymhwyso bob amser, nid yw'n cadarnhau ac nid yw'n gwrthbrofi'r ffaith y gallwn fod yn rhan o efelychiad cyfrifiadurol. Mae'r cysyniad o anorchfygol cyfrifiadol yn gysylltiedig â hyn, sy'n darllen: I ddarganfod rhywbeth, nid yw'n ddigon i gyfrifo yn yr hafaliad yn syml, mae angen i chi fynd drwy'r holl gamau i ddeall beth fydd y canlyniad terfynol.

Ac mae hyn yn rhan o'r rhan o fathemateg, a elwir yn theori anhrefn. Ydych chi'n gwybod y syniad hwn bod y glöyn byw yn gofalu am yr adenydd yn Tsieina, ac mae hyn yn arwain at gorwynt yn rhywle mewn rhan arall o'r blaned? I ddeall hyn, mae angen i chi mewn gwirionedd yn efelychu pob cam. Yn ei hun, y teimlad nad yw rhai rheolau yn gweithio yn golygu nad ydym yn cymryd rhan yn yr efelychiad. I'r gwrthwyneb, gall fod yn brawf arall ein bod mewn efelychu.

Pe baem yn byw mewn efelychiad argyhoeddiadol o'r fath, fel "matrics", byddai unrhyw wahaniaeth amlwg rhwng efelychu a realiti? Pam ei bod yn bwysig yn gyffredinol yn y diwedd, go iawn yw ein byd neu gamarweiniol?

Mae llawer o anghydfodau ar y pwnc hwn. Nid yw rhai ohonom eisiau gwybod unrhyw beth ac mae'n well ganddo gymryd "dabled las" drosiadol fel yn y "matrics".

Mae'n debyg mai'r cwestiwn pwysicaf yw pwy ydym ni yn y gêm fideo hon - chwaraewyr neu gymeriadau cyfrifiadurol. Os yw'r cyntaf, yna mae hyn yn golygu ein bod ni newydd chwarae gêm fideo y bywyd, rwy'n galw'r efelychiad mawr. Rwy'n credu yr hoffai llawer ohonom wybod. Hoffem wybod paramedrau'r gêm, lle maent yn chwarae, i'w deall yn well, mae'n well ei lywio.

Os ydym yn gymeriadau ffug, yna, yn fy marn i, mae hwn yn ateb mwy cymhleth a mwyaf brawychus. Y cwestiwn yw a yw pob un a oes cymeriadau cyfrifiadur o'r fath yn yr efelychiad, a beth yw pwrpas yr efelychiad hwn? Rwy'n dal i feddwl y byddai llawer o bobl ddiddordeb i wybod beth ydym ni yn yr efelychydd, yn deall nodau'r efelychiad hwn a'ch cymeriad - ac yn awr rydym yn dychwelyd i'r achos gyda chymeriad holograffig o'r llwybr seren, sy'n darganfod bod yna fyd "Y tu allan" (y tu allan i'r hologram), lle na all ei gael. Efallai, yn yr achos hwn, byddai'n well gan rai ohonom beidio â gwybod y gwir.

Pa mor agos ydyn ni'n agos at gael cyfleoedd technolegol i greu byd artiffisial, mor realistig a chredadwy, fel y "matrics"?

Rwy'n disgrifio 10 cam datblygu technolegau y mae'n rhaid i wareiddiad eu pasio i gyflawni'r hyn yr wyf yn ei alw'n bwynt efelychu, hynny yw, y pwynt lle gallwn greu efelychiad mor hylifol. Rydym tua'r bumed cam, sy'n ymwneud â realiti rhithwir ac estynedig. Ar y chweched cam i ddysgu delweddu hyn i gyd heb orfod gwisgo sbectol, a'r ffaith y gall argraffwyr 3D yn awr argraffu picsel tri-dimensiwn o wrthrychau, yn dangos i ni y gall y rhan fwyaf o wrthrychau yn cael eu pydru ar y wybodaeth.

Ond mewn gwirionedd yn rhan anodd - a dyma beth mae technolegwyr yn ei ddweud gymaint, - yn ymwneud â'r "matrics". Wedi'r cyfan, roedd yn ymddangos i'r arwyr eu bod wedi'u trochi'n llwyr yn y byd, oherwydd roedd ganddynt linyn, yn mynd i risgl yr ymennydd, a dyna oedd y signal ei basio. Y rhyngwyneb "ymennydd-gyfrifiadur" yw'r ardal lle nad ydym wedi cyflawni cynnydd sylweddol eto, o leiaf y broses yw. Rydym yn dal i fod yn y camau cynnar.

Felly, rwy'n tybio, mewn ychydig ddegawdau neu 100 mlynedd byddwn yn cyflawni pwynt efelychu.

Darllen mwy