Czy Wszechświat jest symulacją? Naukowcy dyskutują

Nowy Jork — czy wszechświat jest tylko ogromną, fantastycznie złożoną symulacją? Jeśli tak, to jak moglibyśmy się tego dowiedzieć i co ta wiedza oznaczałaby dla ludzkości?

to były wielkie pytania, które grupa naukowców, a także jeden filozof, rozwiązała 5 kwietnia podczas XVII dorocznej debaty Isaaca Asimova w Amerykańskim Muzeum Historii Naturalnej. Wydarzenie honoruje Asimova, wizjonerskiego pisarza science-fiction, zapraszając ekspertów z różnych dziedzin do dyskusji na palące pytania dotyczące granic naukowych.

Neil deGrasse Tyson, dyrektor Muzeum Hayden Planetarium i gospodarz tegorocznego wydarzenia, zaprosił pięciu intelektualistów na scenę, aby podzielić się swoimi unikalnymi poglądami na ten problem: Zohreh Davoudi, fizyk jądrowy z Massachusetts Institute of Technology (MIT); Max tegmark, kosmolog z MIT, którego ostatnia książka bada wszechświat jako matematykę; James Gates, fizyk z University of Maryland, który odkrył dziwne, korygujące błędy kody głęboko w równaniach supersymetrii; Lisa Randall, fizyk z Uniwersytetu Harvarda, który uważa, że kwestia symulacji jest mniej lub bardziej nieistotna; i David Chalmers, filozof z Uniwersytetu Nowojorskiego, który regularnie kwestionuje rzeczywistość, którą postrzegają świadome umysły.

ludzkość może nigdy nie być w stanie udowodnić z całą pewnością, czy wszechświat jest symulowany, powiedział Chalmers.

“na pewno nie będzie rozstrzygającego eksperymentalnego dowodu, że nie jesteśmy w symulacji” “Każdy dowód, który moglibyśmy kiedykolwiek uzyskać, byłby symulowany!”

ale inni paneliści stwierdzili, że jeśli symulowany wszechświat ma podobne fizyczne ograniczenia do naszego postrzeganego rzeczywistego wszechświata — w którym coś nieskończenie skomplikowanego nie może być modelowane bez nieskończonych zasobów — znaki skrótów i przybliżeń mogą czaić się w naszym własnym świecie, sposób, w jaki obraz rozpada się na piksele, gdy zbliżysz się wystarczająco blisko ekranu.

Davoudi zaproponował możliwy sposób na wykrycie jednego z tych skrótów: badając promieniowanie kosmiczne, najbardziej energiczne cząstki, jakie kiedykolwiek zaobserwowali naukowcy. Promienie kosmiczne wyglądałyby subtelnie inaczej, gdyby czasoprzestrzeń była uformowana z małych, dyskretnych kawałków-jak te piksele komputerowe — w przeciwieństwie do ciągłych, nienaruszonych pokosów, powiedziała.

aby wszechświat był symulowany w ten sposób, musiałby być obliczony — co oznacza, że byłby zasadniczo matematyczny. Ostatnia książka tegmarka, “Our Mathematical Universe: My Quest for the Ultimate Nature of Reality” (Deckle Edge, 2014), skupia się na tym, dlaczego wszechświat wydaje się tak ściśle związany z matematyką.

” im więcej dowiedziałem się później, jako fizyk, tym bardziej byłem zaskoczony, że kiedy zagłębicie się w to, jak działa natura, w dół, patrząc na was wszystkich jako grupę kwarków i elektronów, jeśli spojrzycie na to, jak te kwarki poruszają się, zasady są całkowicie matematyczne, o ile możemy powiedzieć,” powiedział Tegmark. Gdyby był postacią w grze wideo lub symulacji, zacząłby zdawać sobie sprawę, że zasady były sztywne i matematyczne w taki właśnie sposób, powiedział Tegmark.

podczas gdy Davoudi zaproponował poszukiwanie konkretnych dowodów obliczeniowych w naturze, Gates, fizyk, który pracuje nad teorią superstrun (próba opisania wszystkich cząstek i sił wszechświata za pomocą równań obejmujących małe, wibrujące supersymetryczne struny), znalazł coś podejrzanie podobnego do obliczeń w równaniach teoretycznych, które rządzą tym, jak działa wszechświat.

odkrył coś, co wyglądało jak kody korygujące błędy, które są używane do sprawdzania i korygowania błędów wprowadzonych w fizycznym procesie obliczeniowym. Znalezienie tego typu kodu we wszechświecie, który nie jest obliczany, jest “niezwykle nieprawdopodobne”, powiedział Gates.

” kody korygujące błędy są tym, co sprawia, że przeglądarki działają, więc dlaczego były w równaniach, które badałem o kwarkach, leptonach i supersymetrii?”powiedział. “To właśnie doprowadziło mnie do tego bardzo surowego uświadomienia sobie, że nie mogę już dłużej mówić, że ludzie tacy jak Max są szaleni.”

“lub, mówiąc inaczej, jeśli studiujesz fizykę wystarczająco długo, ty też możesz zwariować” – dodał.

ale Randall zauważył, że wszechświat, w którym błędy mogły się rozprzestrzeniać, szybko się rozpadnie. Czy nie jest logiczne, powiedziała, że stabilny wszechświat, w którym się znajdujemy, może zawierać tego typu sprzężenie zwrotne? Badacze zwrócili uwagę, że podobny proces korekcji błędów działa podczas replikacji DNA; organizmy, których materiał genetyczny został zbyt zniekształcony, nie przetrwałyby.

rodzaje symulacji

debata badała również różne możliwe symulacje i ich skutki dla naszego świata. Na przykład Tegmark omówił słynny argument” świat jako symulacja “filozofa Nicka Bostroma: jeśli możliwe jest symulowanie wszechświata w naszym świecie, a ludzkość się do niego dociera, jest znacznie bardziej prawdopodobne, że jesteśmy w symulacji niż w prawdziwym życiu — byłoby znacznie więcej symulowanych ludzi” istniejących ” niż prawdziwych ludzi.

ale argument uderza w Tegmarka jako wadliwy. Po pierwsze, zapytał, co mogłoby zapobiec nieskończonemu łańcuchowi wszechświatów, z których każdy symuluje inny pod nim?

wszechświat symulujący nasz używał innej fizyki niż ta w naszym wszechświecie, lub zawierał aktywną istotę zmieniającą symulację w trakcie jej trwania (zamiast być wszechświatem uruchamianym z pierwszych zasad, jak w symulacjach Davoudi buduje), pojawiało się pytanie, jak wiele możemy dowiedzieć się o większym wszechświecie z naszego własnego? Innymi słowy, byłoby to tak, jakby postać z gry wideo tegmarka próbowała zrozumieć system operacyjny, na którym działa jego gra.

Chalmers dodał, że gdyby symulacja była idealna, niemożliwe byłoby uzyskanie informacji o świecie na zewnątrz. Tylko wtedy, gdy byłoby to buggy, lub interaktywne, będziemy w stanie dowiedzieć się czegoś o tym. Ale” odmówiłby czczenia ” twórcy symulacji, niezależnie od jej pochodzenia, powiedział Chalmers.

Gates zwrócił uwagę, że taka symulacja oznaczałaby możliwość reinkarnacji — symulację można zawsze uruchomić ponownie, przywracając wszystkich do życia.

“zaczyna przełamywać bardzo śmieszną barierę między tym, co ludzie często uważają za konflikt między nauką a wiarą”

“jeśli nie jesteś pewien, czy jesteś faktycznie symulowany, czy nie, moja rada dla ciebie to idź tam i przeżyj naprawdę ciekawe życie i rób nieoczekiwane rzeczy, aby symulatory nie znudziły się i nie wyłączyły Cię” – powiedział Tegmark. Jak komputery symulują Wszechświat (Infografika))

co by to oznaczało

po naciśnięciu, większość badaczy przedstawiła swoje prognozy na temat prawdopodobieństwa scenariusza world-as-simulation. Davoudi nie zgadł, Tegmark powiedział, że jest 17 procent szans, Gates powiedział, że jest tylko 1 procent szans, Randall powiedział, że skutecznie zero, a Chalmers powiedział, że 42 procent. (Szacunki te odzwierciedlały nieco większe prawdopodobieństwo niż domysły, które podali tuż przed debatą.)

Tyson porównał rozumienie wszechświata do próby ustalenia zasad gry w szachy poprzez oglądanie figur, jak pierwotnie opisał słynny fizyk Richard Feynman. “Dość łatwo można powiedzieć:” Cóż, ten kawałek porusza się w ten sposób; ten porusza się po przekątnej. Ty to rozumiesz-powiedział Tyson. “Ale później ten mały kawałek, który skoczył dwa, dociera do drugiego końca planszy i staje się zupełnie innym kawałkiem! To trochę dziwne. To rzadkie, ale zdarza się i jest to ważna zasada gry, której przez większość czasu nie widzisz. Zastanawiam się więc, jak bardzo gra w szachy bez instrukcji obsługi jest wszechświatem, w którym żyjemy?”

pytanie o wszechświat jako symulację może dotyczyć bardziej zasadniczo tego, w jakim stopniu ludzie mogą zrozumieć swój wszechświat od wewnątrz — ten cel jest o wiele bardziej istotny niż dotarcie do sedna pytania symulacyjnego, naukowcy zgodzili się.

“nie znamy odpowiedzi, po prostu kontynuujemy naukę, dopóki nie zawiedzie”

myślenie o świecie jako symulacji jest przydatne tylko dlatego, że sugeruje ciekawe sposoby naukowego poznawania świata lub zachęca naukowców do dalszego doskonalenia swoich umiejętności obserwacyjnych-dodała.

“do tego stopnia, że daje nam to zachętę do zadawania ciekawych pytań, które z pewnością warto zrobić, aby zobaczyć, jaki jest zakres praw fizyki, tak jak je rozumiemy” – powiedział Randall. “Staramy się to rozgryźć w miarę możliwości.”

możesz obejrzeć całą debatę na YouTube (i osadzoną powyżej), dzięki uprzejmości Amerykańskiego Muzeum Historii Naturalnej.

napisz do Sary Lewin na [email protected] lub śledzić jej @ SarahExplains . Śledź nas na @ Spacedotcom, Facebook i Google+. Oryginalny artykuł na Space.com.