Matriks dalam Kehidupan Sebenar: Adakah Simulasi Sempurna Mungkin?

2024 Pengarang: Seth Attwood | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-16 16:12

20 tahun selepas pengeluaran "Matrix" pertama, para pengarah memutuskan untuk menembak yang keempat. Pada masa ini, banyak yang telah berubah: saudara Wachowski menjadi saudara perempuan, dan saintis mengambil idea utama filem itu ke dalam hati: bayangkan, ramai ahli fizik sedang serius membincangkan teori bahawa dunia kita hanyalah matriks, dan kita adalah digital model di dalamnya.

Mengapa saintis perlu menguji teori dari pawagam?

Apabila diterjemahkan ke dalam realiti, idea "Matriks" kelihatan tidak masuk akal: mengapa sesiapa akan mencipta dunia maya yang besar - yang jelas susah payah - dan mengisinya dengan orang, kita? Lebih-lebih lagi, pelaksanaan idea ini dari filem saudara perempuan Wachowski tidak tahan dengan kritikan: mana-mana pelajar sekolah tahu bahawa kecekapan tidak boleh melebihi 100%, yang bermaksud bahawa tidak masuk akal untuk mendapatkan tenaga untuk mesin daripada orang dalam kapsul - lebih banyak tenaga akan dibelanjakan untuk memberi makan dan memanaskannya, daripada yang boleh mereka berikan kepada mesin.

Nick Bostrom adalah yang pertama dalam akademik menjawab soalan sama ada seseorang mungkin memerlukan seluruh dunia simulasi pada tahun 2001. Pada masa itu, saintis sudah mula menggunakan simulasi komputer, dan Bostrom mencadangkan bahawa lambat laun, simulasi komputer tersebut akan digunakan untuk mengkaji masa lalu. Dalam rangka simulasi sedemikian, adalah mungkin untuk mencipta model terperinci planet ini, orang yang tinggal di atasnya dan hubungan mereka - sosial, ekonomi, budaya.

Sejarah tidak boleh dikaji secara eksperimen, tetapi dalam model anda boleh menjalankan senario yang tidak terkira banyaknya, menyediakan eksperimen yang paling liar - dari Hitler ke dunia pascamoden di mana kita hidup sekarang. Eksperimen sedemikian berguna bukan sahaja untuk sejarah: ia juga baik untuk memahami ekonomi dunia dengan lebih baik, tetapi siapa yang akan memberikan eksperimen untuk dijalankan ke atas lapan bilion manusia sebenar yang hidup sekaligus? Bostrom menarik perhatian kepada satu perkara penting. Ia adalah lebih mudah dan lebih murah untuk mencipta model daripada mencipta orang yang baharu secara biologi. Dan ini bagus, kerana ahli sejarah ingin mencipta satu model masyarakat, ahli sosiologi - yang lain, ahli ekonomi - yang ketiga, dan seterusnya. Terdapat banyak saintis di dunia, jadi bilangan "orang" digital yang akan dicipta dalam banyak simulasi sedemikian boleh menjadi sangat besar. Sebagai contoh, seratus ribu, atau sejuta, atau sepuluh juta kali lebih banyak daripada bilangan "biologi", orang sebenar.

Jika kita menganggap bahawa teori itu betul, maka secara statistik semata-mata, kita hampir tidak mempunyai peluang untuk menjadi bukan model digital, tetapi orang sebenar. Katakan jumlah bilangan manusia "matriks" yang dicipta di mana-mana dan selama-lamanya oleh mana-mana tamadun hanya seratus ribu kali ganda daripada bilangan wakil tamadun ini. Kemudian kebarangkalian bahawa makhluk pintar yang dipilih secara rawak adalah biologi dan bukan "digital" adalah kurang daripada seratus ribu. Iaitu, jika simulasi sedemikian benar-benar dijalankan, anda, pembaca baris ini, hampir pasti hanya sekumpulan nombor dalam superkomputer yang sangat maju.

Kesimpulan Bostrom digambarkan dengan baik oleh tajuk salah satu artikelnya: "… kemungkinan anda tinggal di Matrix adalah sangat tinggi." Hipotesisnya agak popular: Elon Musk, salah seorang penyokongnya, pernah menyatakan bahawa kebarangkalian kita hidup bukan dalam matriks, tetapi di dunia nyata adalah satu dalam berbilion-bilion. Ahli Astrofizik dan pemenang Hadiah Nobel George Smoot percaya bahawa kebarangkalian adalah lebih tinggi, dan jumlah kertas saintifik mengenai topik ini dalam tempoh dua puluh tahun yang lalu dianggarkan berpuluh-puluh.

Bagaimana untuk membina "Matriks" dalam kehidupan sebenar, jika anda benar-benar mahu?

Pada tahun 2012, sekumpulan ahli fizik Jerman dan Amerika menulis kertas saintifik mengenai subjek ini, kemudian diterbitkan dalam The European Physical Journal A. Di manakah, dari sudut pandangan teknikal semata-mata, anda harus mula memodelkan dunia yang besar? Pada pendapat mereka, model pembentukan nukleus atom berdasarkan konsep moden kromodinamik kuantum (yang menimbulkan interaksi nuklear yang kuat yang memegang proton dan neutron dalam bentuk keseluruhan) paling sesuai untuk ini. Para penyelidik tertanya-tanya betapa sukarnya untuk mencipta alam semesta simulasi dalam bentuk model yang sangat besar, datang dari zarah terkecil dan quark konstituennya. Mengikut pengiraan mereka, simulasi terperinci tentang Alam Semesta yang sangat besar akan memerlukan terlalu banyak kuasa pengkomputeran - agak mahal walaupun untuk tamadun hipotesis dari masa depan yang jauh. Dan oleh kerana simulasi terperinci tidak boleh terlalu besar, ini bermakna kawasan ruang yang sangat jauh adalah seperti pemandangan teater, kerana tiada kapasiti pengeluaran yang mencukupi untuk lukisan mereka yang teliti. Kawasan angkasa sebegitu adalah sesuatu yang hanya kelihatan seperti bintang dan galaksi yang jauh, dan kelihatan dengan cukup terperinci sehinggakan teleskop hari ini tidak dapat membezakan "langit dicat" ini dengan masa kini. Tetapi ada satu nuansa.

Dunia simulasi, disebabkan kuasa sederhana komputer yang digunakan untuk pengiraannya, tidak boleh mempunyai resolusi yang sama seperti dunia sebenar. Jika kita mendapati bahawa "resolusi" realiti di sekeliling kita adalah lebih buruk daripada yang sepatutnya berdasarkan fizik asas, maka kita hidup dalam matriks penyelidikan.

"Bagi makhluk simulasi, selalu ada kemungkinan untuk mengetahui bahawa ia adalah simulasi," saintis membuat kesimpulan.

Adakah saya perlu mengambil pil merah?

Pada tahun 2019, ahli falsafah Preston Greene menerbitkan artikel di mana dia secara terbuka menggesa untuk tidak mencuba untuk mengetahui sama ada kita hidup di dunia nyata atau tidak. Seperti yang dia nyatakan, jika kajian jangka panjang menunjukkan bahawa dunia kita mempunyai "resolusi" tinggi tanpa had walaupun di sudut paling jauh, maka ternyata kita hidup di Alam Semesta yang sebenar - dan kemudian para saintis hanya akan membuang masa untuk mencari. jawapan kepada soalan ini…

Tetapi ini adalah pilihan yang terbaik. Lebih buruk jika ternyata "resolusi" Alam Semesta yang kelihatan adalah lebih rendah daripada yang dijangkakan - iaitu, jika kita semua wujud hanya sebagai satu set nombor. Intinya ialah dunia simulasi akan menjadi nilai kepada saintis pencipta mereka hanya selagi mereka memodelkan dunia mereka sendiri dengan tepat. Tetapi jika populasi dunia simulasi tiba-tiba menyedari mayanya, maka ia pasti akan berhenti berkelakuan "biasa". Menyedari bahawa mereka adalah penduduk matriks, ramai yang boleh berhenti bekerja, mematuhi norma moral awam, dan sebagainya. Apa guna model yang tidak berfungsi?

Green percaya bahawa tiada faedah - dan bahawa saintis tamadun pemodelan hanya akan mencabut model sedemikian daripada bekalan kuasa. Nasib baik, walaupun dengan "resolusi" terhad untuk mensimulasikan seluruh dunia bukanlah kesenangan yang paling murah. Jika manusia benar-benar mengambil pil merah, ia hanya boleh diputuskan daripada bekalan kuasa - itulah sebabnya kita semua mati dengan cara yang tidak ilusi.

Bagaimana jika kita hidup dalam simulasi simulasi?

Namun Preston Green tidak sepenuhnya betul. Secara teori, masuk akal untuk mensimulasikan model yang penduduknya tiba-tiba menyedari bahawa mereka adalah maya. Ini boleh berguna untuk tamadun, yang pada satu ketika sendiri menyedari bahawa ia sedang dimodelkan. Pada masa yang sama, penciptanya atas sebab tertentu terlupa atau tidak mahu melumpuhkan model tersebut.

"Orang-orang kecil" sedemikian mungkin mendapati ia berguna untuk mensimulasikan situasi di mana masyarakat mereka mendapati dirinya. Kemudian mereka boleh membina model untuk mengkaji bagaimana orang yang disimulasikan berkelakuan apabila mereka menyedari bahawa mereka hanyalah simulasi. Jika ini benar, maka tidak perlu takut bahawa kita akan dimatikan pada masa ini apabila kita menyedari bahawa kita hidup dalam matriks: buat masa ini, model kita telah dilancarkan.

Bolehkah anda mencipta simulasi yang sempurna?

Sebarang simulasi terperinci walaupun satu planet hingga ke tahap atom dan zarah subatom adalah sangat intensif sumber. Mengurangkan resolusi boleh mengurangkan realisme tingkah laku manusia dalam model, yang bermaksud bahawa pengiraan berdasarkannya mungkin tidak cukup tepat untuk memindahkan kesimpulan simulasi ke dunia nyata.

Di samping itu, seperti yang kami nyatakan di atas, simulasi sentiasa boleh mencari bukti bahawa mereka sedang disimulasikan. Adakah terdapat cara untuk mengatasi had ini dan mencipta model yang memerlukan lebih sedikit superkomputer berkuasa, tetapi pada masa yang sama resolusi tinggi yang tidak terhingga, seperti di dunia nyata?

Jawapan yang agak luar biasa untuk soalan ini muncul pada 2012-2013. Ahli fizik telah menunjukkan bahawa, dari sudut pandangan teori, Alam Semesta kita semasa Big Bang boleh timbul bukan dari beberapa titik kecil dengan jumlah jirim yang tidak terhingga dan ketumpatan tak terhingga, tetapi dari kawasan ruang yang sangat terhad, di mana terdapat hampir tidak kira. Ternyata dalam rangka mekanisme "inflasi" Alam Semesta pada peringkat awal perkembangannya, sejumlah besar bahan boleh timbul daripada vakum.

Seperti yang dinyatakan oleh Ahli Akademik Valery Rubakov, jika ahli fizik boleh mencipta kawasan ruang dengan sifat Alam Semesta awal dalam makmal, maka "Alam Semesta dalam makmal" seperti itu hanya akan bertukar menjadi analog Alam Semesta kita sendiri mengikut undang-undang fizikal.

Untuk "alam semesta makmal" sedemikian, resolusinya akan sangat besar, kerana, secara tegasnya, dengan sifatnya ia adalah material, dan bukan "digital". Selain itu, kerjanya di Alam Semesta "ibu bapa" tidak memerlukan perbelanjaan tenaga yang berterusan: ia cukup untuk mengepamnya di sana sekali, semasa penciptaan. Selain itu, ia mestilah sangat padat - tidak lebih daripada bahagian persediaan percubaan di mana ia "dibayangkan".

Pemerhatian astronomi dalam teori mungkin menunjukkan bahawa senario sedemikian mungkin secara teknikal. Pada masa ini, dengan keadaan terkini, ini adalah teori tulen. Untuk mempraktikkannya, anda perlu membuat semula keseluruhan timbunan kerja: pertama, cari dalam alam semula jadi bidang fizikal yang diramalkan oleh teori "Alam Semesta makmal" dan kemudian cuba belajar cara bekerja dengannya (dengan berhati-hati agar tidak memusnahkan milik kita di sepanjang jalan).

Dalam hal ini, Valery Rubakov bertanya soalan: bukankah Alam Semesta kita salah satu daripada "makmal" sedemikian? Malangnya, hari ini adalah mustahil untuk menjawab soalan ini dengan pasti. Pencipta "alam semesta mainan" mesti meninggalkan "gerbang" ke model desktop mereka, jika tidak, sukar bagi mereka untuk memerhatikannya. Tetapi sukar untuk mencari pintu sedemikian, terutamanya kerana ia boleh diletakkan pada bila-bila masa dalam ruang masa.

Satu perkara yang pasti. Mengikut logik Bostrom, jika salah satu spesies pintar pernah memutuskan untuk mencipta Alam Semesta makmal, penduduk Alam Semesta ini boleh mengambil langkah yang sama: mencipta "Semesta poket" mereka sendiri (ingat bahawa saiz sebenarnya akan menjadi seperti kita, kecil dan padat di sana. hanya akan menjadi pintu masuk kepadanya dari makmal pencipta).

Sehubungan itu, dunia buatan akan mula membiak, dan kemungkinan bahawa kita adalah penghuni alam semesta buatan manusia secara matematiknya lebih tinggi daripada kita hidup di alam semesta purba.