宇宙はシミュレーションですか？ 科学者たちは議論している

ニューヨーク—宇宙は巨大で幻想的に複雑なシミュレーションに過ぎないのだろうか？ もしそうなら、私たちはどのように見つけることができ、その知識は人類にとって何を意味するのでしょうか？

これらは、4月5日にアメリカ自然史博物館で開催された第17回アイザック-アシモフ討論の間に、科学者のグループと哲学者の一人が取り組んだ大きな疑問であった。 このイベントは、科学のフロンティアに関する緊急の質問を議論するために多様な分野の専門家を招待することにより、先見の明のあるsf作家アシモフ

博物館のヘイデンプラネタリウムのディレクターであり、今年のイベントのホストであるNeil deGrasse Tysonは、この問題に関する独自の視点を共有するために五人の知識人をステージに招待した：マサチューセッツ工科大学（MIT）の核物理学者Zohreh Davoudi、最近の本が数学として宇宙を探るMITの宇宙学者Max Tegmark、超対称性の方程式の奥深くに奇妙な誤り訂正符号を発見したメリーランド大学の物理学者James Gates; ハーバード大学の物理学者であるリサ-ランドールは、シミュレーションの問題は多かれ少なかれ無関係であると考えています。

どのように伝えることができますか？

人類は、宇宙がシミュレートされているかどうかを確実に証明することはできないかもしれない、とチャルマーズは述べた。

「我々がシミュレーションに参加していないという決定的な実験的証拠は確かにないだろう」と彼は議論の開始近くに語った。 “私たちが得ることができる証拠は、シミュレートされます！”

しかし、他のパネリストは、シミュレートされた宇宙が私たちの知覚された現実の宇宙と同様の物理的制限を持っている場合、無限の複雑なものは無限の資源なしでモデル化することはできませんが、ショートカットや近似の兆候が私たち自身の世界に潜んでいる可能性があり、画面に十分に近づくと画像がその構成ピクセルに分割される方法があると言いました。

Davoudiは、これらの近道の1つを見つける可能性のある方法を提案しました：宇宙線を研究することによって、科学者がこれまでに観察した中で最も高 宇宙線は、連続した無傷の帯とは対照的に、時空がコンピュータのピクセルのような小さな離散的な塊で形成された場合、微妙に異なるように見えるだろう、と彼女は言った。

このように宇宙をシミュレートするには、それを計算する必要があります—つまり、それは本質的に数学的であることを意味します。 Tegmarkの最近の本「Our Mathematical Universe：現実の究極の性質のための私の探求」（Deckle Edge、2014）は、なぜ宇宙が数学と密接に結びついているように見えるのかに焦点を当てていま

“私が物理学者として後で学んだほど、自然がどのように機能するかを深く掘り下げ、これらのクォークがどのように動き回るかを見ると、ルールは完全に数学的であるということでした”とTegmarkは言いました。 彼がビデオゲームやシミュレーションのキャラクターであれば、彼はルールがそのように厳格で数学的であることを認識し始めるだろう、とTegmarkは語った。

Davoudiは自然界における計算の具体的な証拠を探すことを提案したが、超弦理論（小さな振動する超対称弦を含む方程式で宇宙のすべての粒子と力を記述する努力）に取り組んでいる物理学者ゲイツは、宇宙の仕組みを支配する理論方程式の中に計算のようなものを発見した。

彼は、計算の物理的なプロセスを通じて導入されたエラーをチェックして修正するために使用される誤り訂正符号のようなものを発見しました。 計算されていない宇宙でそのタイプのコードを見つけることは、「非常にありそうもない」とゲイツ氏は述べています。

“誤り訂正符号はブラウザを動作させるものですが、なぜ私がクォーク、レプトン、超対称性について研究していた方程式にあったのですか？”彼は言った。 “それは私がもはやマックスのような人々が狂っていると言うことができなかったこの非常に厳しい認識に私をもたらしたものです。”

“あるいは、別の言い方をすれば、物理学を十分に長く勉強すれば、あなたも狂ってしまう可能性があります”と彼は付け加えました。

しかし、Randallは、誤りが広がることができた宇宙はすぐに崩壊するだろうと指摘した。 だから、私たちが自分自身を見つける安定した宇宙は、そのタイプのフィードバックを組み込むことができると彼女は言った、理にかなっていませんか？ 研究者らは、同様の誤り訂正プロセスがDNAの複製中に働くことを指摘した。

シミュレーションの種類

議論はまた、さまざまな可能性のあるシミュレーションと、それらが私たちの世界に及ぼす影響についても調査しました。 例えば、tegmarkは哲学者Nick Bostromによる有名な「シミュレーションとしての世界」の議論を議論しました：私たちの世界で宇宙をシミュレートすることが可能であり、人類がそれに到達するならば、私たちが現実の生活よりもシミュレーションにいる可能性が非常に高くなります。

しかし、この議論はTegmarkに欠陥があると打ち明けている。 一つには、彼は尋ねた、それぞれがそれの下に別のものをシミュレートする宇宙の無限の鎖を妨げるものは何ですか？

私たちの宇宙をシミュレートする宇宙は、私たちの宇宙のものとは異なる物理学を使用していたか、それが進んだときにシミュレーションを変えていた活発な存在を含んでいた（Davoudiが構築したシミュレーションのように第一原理から実行された宇宙ではなく）、問題は、私たち自身の中からより大きな宇宙についてどれだけ把握できるかということになるだろう。 言い換えれば、それは彼のゲームが実行されるオペレーティングシステムを理解しようとしているTegmarkのビデオゲームのキャラクターのようなものです。

Chalmersは、シミュレーションが完璧であれば、外の世界に関する情報を得ることは不可能であると付け加えた。 それはバグ、またはインタラクティブだった場合にのみ、我々はそれについて何かを見つけることがで しかし、彼はその起源にかかわらず、シミュレーションの作成者を”崇拝することを拒否する”とChalmersは言った。

ゲイツは、このようなシミュレーションは生まれ変わりが可能であることを意味すると指摘した—シミュレーションは常に再び実行され、誰もが生き返ることができる。

「科学と信仰の対立と人々がよく考えることの間の非常に面白い障壁を打ち破り始めます」と彼は言いました。

「もしあなたが確信が持てないなら、夜の終わりに、あなたが実際にシミュレートされているかどうかにかかわらず、私のアドバイスは、そこに出て、本当に面白い生活をして、予期しないことをすることです。 コンピュータが宇宙をシミュレートする方法（インフォグラフィック））

それは何を意味するのか

押されたとき、研究者のほとんどは、世界としてのシリ Davoudiは推測しないだろう、Tegmarkはそれが17パーセントの可能性があると述べ、Gatesはちょうど1パーセントの可能性があると述べ、Randallは事実上ゼロと述べ、Chalmersは42パーセント （これらの推定値は、議論の直前に与えた推測よりもわずかに高い可能性を反映しています。)

タイソンは、もともと有名な物理学者リチャード-ファインマンによって記述されているように、宇宙を理解することを、駒を見るだけでチェスゲームのルールを把握しようとしていることに例えた。 “かなり簡単に、あなたは言うことができます、”まあ、この作品はこのように移動します。 あなたはそれを得る、”タイソンは言った。 “しかし、後で、二つのジャンプしたその小さな作品は、ボードのもう一方の端に到達し、全体の他の作品になります！ それは気紛れのようなものです。 それはまれですが、それは起こります、そしてそれはゲームの重要なルールです、ほとんどの場合、あなたは見ません。 だから私は疑問に思っている、取扱説明書のないチェスゲームのどのくらい私たちが住んでいる非常に宇宙ですか？”

シミュレーションとしての宇宙の問題は、人間が自分の宇宙を内側から理解できる程度についてより根本的にあるかもしれません—その目標は、シミュ

「私たちは答えを知らないし、科学が失敗するまで科学を続けているだけだ」とRandallは言った。

世界をシミュレーションとして考えることは、科学的に世界を探索する興味深い方法を示唆したり、科学者に観測スキルをさらに磨くよう奨励したりするという点でのみ有用である、と彼女は付け加えた。

「我々が理解している物理法則の範囲が何であるかを見るために、確かに価値のある興味深い質問をするインセンティブを与える程度に、」Randallは言った。 “私たちはできる限りそれを把握しようとしています。”

あなたはYouTubeで議論全体を見ることができます（そして上に埋め込まれています）、アメリカ自然史博物館の礼儀です。

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