Onko universumi simulaatio? Tutkijat väittelevät

NEW YORK-onko maailmankaikkeus vain valtava, fantastisen monimutkainen simulaatio? Jos on, niin miten voisimme saada sen selville, ja mitä tuo tieto merkitsisi ihmiskunnalle?

nämä olivat ne suuret kysymykset, joita ryhmä tiedemiehiä sekä yksi filosofi käsittelivät 5.Huhtikuuta 17. vuosittaisessa Isaac Asimov-väittelyssä täällä American Museum of Natural Historyssa. Tapahtuma kunnioittaa visionääristä tieteiskirjailijaa Asimovia kutsumalla eri alojen asiantuntijoita keskustelemaan tieteen rajoja koskevista kiireellisistä kysymyksistä.

Neil deGrasse Tyson, museon Hayden-planetaarion johtaja ja tämän vuoden tapahtuman isäntä, kutsui lavalle viisi älymystön edustajaa kertomaan ainutlaatuisia näkemyksiään ongelmasta: Zohreh Davoudi, Massachusetts Institute of Technologyn (mit) ydinfyysikko, Max Tegmark, mit: n kosmologi, jonka tuore kirja luotaa universumia matematiikkana, James Gates, Marylandin yliopiston fyysikko, joka löysi outoja, virhekorjaavia koodeja syvällä supersymmetrian yhtälöissä; Harvardin yliopiston fyysikko Lisa Randall, jonka mielestä simulaatiokysymys on enemmän tai vähemmän merkityksetön, ja New Yorkin yliopiston filosofi David Chalmers, joka kyseenalaistaa säännöllisesti todellisuuden, jonka tietoiset mielet havaitsevat.

Mistä tiedämme?

ihmiskunta ei ehkä koskaan pysty todistamaan varmuudella, onko maailmankaikkeus simuloitu, Chalmers sanoi.

“ei varmasti tule pitäviä kokeellisia todisteita siitä, ettemme ole simulaatiossa”, hän sanoi lähellä väittelyn alkua. “Kaikki mahdolliset todisteet olisivat simuloituja!”

mutta muut panelistit sanoivat, että jos simuloidulla universumilla on samanlaisia fyysisiä rajoituksia kuin todellisella universumillamme — jossa jotakin äärettömän monimutkaista ei voida mallintaa ilman äärettömiä resursseja — merkkejä oikoteistä ja likiarvoista voi piileskellä omassa maailmassamme, tapa jolla kuva hajoaa sen peruspikseleiksi, kun pääset tarpeeksi lähelle näyttöä.

Davoudi ehdotti mahdollista tapaa havaita yksi näistä oikoteistä: tutkimalla kosmisia säteitä, energisimmät hiukkaset, joita tutkijat ovat koskaan havainneet. Kosmiset säteet näyttäisivät hienovaraisesti erilaisilta, jos aika-avaruus muodostuisi pienistä, erillisistä palasista — kuten nuo tietokoneen Pikselit — eikä jatkuvista, ehjistä karhoista, hän sanoi.

jotta maailmankaikkeutta voitaisiin simuloida tällä tavalla, se olisi laskettava — eli se olisi olennaisesti matemaattinen. Tegmarkin tuore kirja “Our Mathematical Universe: My Quest for the Ultimate Nature of Reality” (Deckle Edge, 2014) käsittelee sitä, miksi maailmankaikkeus tuntuu niin kiinteästi sidoksissa matematiikkaan.

“mitä enemmän opin myöhemmin fyysikkona, sitä enemmän minuun iski se, että kun syvennytään siihen, miten luonto toimii, aletaan katsoa teitä kaikkia joukoksi kvarkkeja ja elektroneja, jos katsotaan, miten nämä kvarkit liikkuvat, säännöt ovat täysin matemaattisia, sikäli kuin voimme sanoa”, Tegmark sanoi. Jos hän olisi hahmo videopelissä tai simulaatiossa, hän alkaisi ymmärtää, että säännöt ovat jäykkiä ja matemaattisia juuri sillä tavalla, Tegmark sanoi.

Davoudin ehdottaessa konkreettisten todisteiden etsimistä laskutoimituksesta luonnossa, fyysikko Gates, joka työskentelee superstring-teorian parissa (pyrkimyksenä kuvata kaikkia maailmankaikkeuden hiukkasia ja voimia yhtälöillä, joihin liittyy pieniä, värähteleviä supersymmetrisiä merkkijonoja), on löytänyt jotain epäilyttävää laskutoimituksen kaltaista teoreettisista yhtälöistä, jotka säätelevät maailmankaikkeuden toimintaa.

hän keksi, miltä näytti virhekorjauskoodit, joiden avulla tarkistetaan ja korjataan virheitä, jotka on otettu käyttöön tietojenkäsittelyn fyysisen prosessin kautta. Sellaisen koodin löytäminen maailmankaikkeudesta, jota ei ole laskettu, on “äärimmäisen epätodennäköistä”, Gates sanoi.

” Virhekorjauskoodit saavat selaimet toimimaan, joten miksi ne olivat yhtälöissä, joita tutkin kvarkeista, leptoneista ja supersymmetriasta?”hän sanoi. “Se sai minut tajuamaan, etten voinut enää sanoa Maxin kaltaisten ihmisten olevan hulluja.”

” tai toisin sanoen, jos tarpeeksi kauan opiskelee fysiikkaa, voi itsekin tulla hulluksi”, hän lisäsi.

mutta Randall totesi, että maailmankaikkeus, jossa virheet pystyivät leviämään, hajoaisi nopeasti. Eikö ole loogista, että vakaa universumi, jossa olemme, voisi sisältää tällaista palautetta? Tutkijat huomauttivat, että samanlainen virheenkorjausprosessi toimii DNA: n replikaation aikana; eliöt, joiden geenimateriaali meni liian mankeloiduksi, eivät selviäisi.

erilaisia simulaatioita

keskustelussa kartoitettiin myös erilaisia mahdollisia simulaatioita ja niiden vaikutuksia maailmaamme. Esimerkiksi Tegmark käsitteli filosofi Nick Bostromin kuuluisaa “maailma simulaationa” — argumenttia: jos maailmassamme on mahdollista simuloida maailmankaikkeutta, ja ihmiskunta pääsee siihen käsiksi, on paljon todennäköisempää, että olemme simulaatiossa kuin oikeassa elämässä-simuloituja ihmisiä olisi paljon enemmän “olemassa” kuin todellisia ihmisiä.

mutta perustelu pitää Tegmarkia virheellisenä. Yksi, hän kysyi, mikä estäisi ääretön ketju universumien kukin simuloida toinen sen alapuolella?

meidän universumiamme simuloiva universumi käytti erilaista fysiikkaa kuin meidän universumimme tai sisälsi aktiivisen olennon, joka muutti simulaatiota sen edetessä (sen sijaan, että se olisi universumi, jota johdetaan ensimmäisistä periaatteista, kuten davoudin rakentamissa simulaatioissa), kysymys kuuluisi: kuinka paljon voisimme saada selville suuremmasta universumista omamme sisältä käsin? Toisin sanoen, se olisi kuin tegmarkin videopelihahmo, joka yrittää ymmärtää käyttöjärjestelmää, jolla hänen pelinsä toimii.

Chalmers lisäsi, että jos simulaatio olisi täydellinen, olisi mahdotonta saada tietoa ulkomaailmasta. Vain jos se olisi buginen, tai interaktiivinen, voisimme selvittää mitään siitä. Mutta hän “kieltäytyisi palvomasta” simulaation luojaa riippumatta sen alkuperästä, Chalmers sanoi.

Gates huomautti, että tällainen simulaatio tarkoittaisi jälleensyntymisen olevan mahdollista — simulaatio voitaisiin aina suorittaa uudelleen, jolloin kaikki herätettäisiin henkiin.

“se alkaa murtaa hyvin hassua muuria sen välillä, mitä ihmiset usein luulevat tieteen ja uskon ristiriidaksi”, hän sanoi.

“jos et ole varma illan päätteeksi, onko sinua oikeasti simuloitu vai ei, neuvoni on, että menet sinne ja vietät todella mielenkiintoista elämää ja teet odottamattomia asioita, jotta simulaattorit eivät kyllästy ja sammuta sinua”, Tegmark sanoi. Miten tietokoneet simuloivat maailmankaikkeutta (infografiikka)

mitä se merkitsisi

painettuna, useimmat tutkijat antoivat ennusteensa siitä, kuinka todennäköinen maailma simulaationa-skenaario oli. Davoudi ei arvannut, Tegmark sanoi sen olevan 17 prosentin todennäköinen, Gates sanoi, että on vain 1 prosentin mahdollisuus, Randall sanoi tehokkaasti nolla ja Chalmers sanoi 42 prosenttia. (Nämä arviot heijastivat hieman suurempaa todennäköisyyttä kuin juuri ennen keskustelua antamansa arvaukset.)

Tyson vertasi maailmankaikkeuden ymmärtämistä shakkipelin sääntöjen selvittämiseen pelkästään nappuloita katsomalla, kuten kuuluisa fyysikko Richard Feynman alun perin kuvaili. “Aika helposti voi sanoa:’ No, tämä kappale liikkuu tällä tavalla; tämä liikkuu diagonaalisesti. Tajua se”, Tyson sanoi. “Mutta myöhemmin, että pieni pala, joka hyppäsi kaksi saavuttaa toisen pään laudan ja tulee kokonaan toinen pala! Aika outoa. Se on harvinaista, mutta sitä tapahtuu, ja se on tärkeä pelisääntö, jota ei useimmiten näe. Mietin, kuinka paljon shakkipeli ilman ohjekirjaa on juuri se universumi, jossa elämme?”

kysymys maailmankaikkeudesta simulaationa saattaa olla perusteellisemmin siitä, missä määrin ihmiset voivat ymmärtää maailmankaikkeuttaan sisältä ulos — tuo tavoite on paljon olennaisempaa kuin päästä simulaatiokysymyksen pohjalle, tutkijat olivat samaa mieltä.

“emme tiedä vastausta, ja me vain jatkamme tieteen tekemistä, kunnes se epäonnistuu”, Randall sanoi.

maailman ajatteleminen simulaationa on hyödyllistä vain siinä mielessä, että se ehdottaa mielenkiintoisia tapoja tutkia maailmaa tieteellisesti tai kannustaa tutkijoita hiomaan havaintotaitojaan entisestään, hän lisäsi.

” siinä määrin, että se antaa meille kannustimen esittää mielenkiintoisia kysymyksiä, jotka varmasti kannattaa tehdä, nähdä, mikä on fysiikan lakien laajuus sellaisena kuin me niitä ymmärrämme”, Randall sanoi. “Yritämme selvittää sitä siinä määrin kuin voimme.”

voit katsoa koko väittelyn YouTubesta (ja upotettuna yllä) American Museum of Natural Historyn luvalla.

Email Sarah Lewin at [email protected] tai seuraa häntä @SarahExplains. Seuraa meitä @Spacedotcom, Facebook ja Google+. Alkuperäinen artikkeli aiheesta Space.com.