چرا در مورد واقعیت جهان ما اختلاف نظر وجود دارد؟

2024 نویسنده: Seth Attwood | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-16 16:03

بیست سال پس از انتشار اولین «ماتریکس»، کارگردانان در حال فیلمبرداری چهارمین فیلم هستند. در طول این مدت، چیزهای زیادی تغییر کرده است: برادران واچوفسکی خواهر شدند و دانشمندان ایده اصلی فیلم را به دل گرفتند: تصور کنید، بسیاری از فیزیکدانان به طور جدی در حال بحث درباره این نظریه هستند که جهان ما فقط یک ماتریس است و ما دیجیتال هستیم. مدل های موجود در آن

چرا دانشمندان باید نظریه را از سینما آزمایش کنند؟

وقتی ایده "ماتریکس" به واقعیت تبدیل شود، پوچ به نظر می رسد: چرا کسی باید یک دنیای مجازی عظیم ایجاد کند - که به وضوح پر زحمت است - و آن را با مردم پر کند، ما؟ علاوه بر این، اجرای این ایده از فیلم خواهران واچوفسکی در برابر انتقاد نمی ایستد: هر دانش آموز می داند که راندمان نمی تواند از 100٪ تجاوز کند، به این معنی که دریافت انرژی برای ماشین ها از افراد در کپسول بی معنی است - انرژی بیشتر. برای تغذیه و گرم کردن آنها صرف می شود، از آنچه که آنها می توانند به ماشین ها بدهند.

نیک بوستروم اولین کسی در دانشگاه بود که در سال 2001 به این سوال پاسخ داد که آیا ممکن است کسی به یک دنیای شبیه سازی شده کامل نیاز داشته باشد. در آن زمان، دانشمندان قبلاً شروع به استفاده از شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای کرده بودند، و بوستروم پیشنهاد کرد که دیر یا زود، از چنین شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای برای مطالعه گذشته استفاده می‌شود.

در چارچوب چنین شبیه سازی، امکان ایجاد مدل های دقیق از سیاره، افراد ساکن در آن و روابط آنها - اجتماعی، اقتصادی، فرهنگی وجود خواهد داشت.

تاریخ را نمی توان به صورت تجربی مطالعه کرد، اما در مدل ها می توانید سناریوهای بی شماری را اجرا کنید، وحشی ترین آزمایش ها را - از هیتلر گرفته تا دنیای پست مدرنی که اکنون در آن زندگی می کنیم - اجرا کنید.

چنین آزمایش‌هایی نه تنها برای تاریخ مفید است: درک بهتر اقتصاد جهان نیز خوب است، اما چه کسی روی هشت میلیارد انسان واقعی و زنده آزمایش می‌کند؟ بوستروم به یک نکته مهم توجه می‌کند. ایجاد یک مدل بسیار ساده تر و ارزان تر از ایجاد یک فرد جدید و از نظر بیولوژیکی واقعی است. و این خوب است، زیرا مورخ می خواهد یک مدل از جامعه ایجاد کند، جامعه شناس - مدل دیگر، اقتصاددان - مدل سوم، و غیره. دانشمندان زیادی در جهان وجود دارند، بنابراین تعداد "افراد" دیجیتالی که در بسیاری از این شبیه‌سازی‌ها ایجاد خواهند شد، می‌تواند بسیار زیاد باشد.

مثلاً صد هزار یا یک میلیون یا ده میلیون برابر بیشتر از تعداد افراد واقعی «بیولوژیک».

اگر فرض کنیم که این نظریه درست است، از نظر آماری، تقریباً هیچ شانسی نداریم که مدل های دیجیتال نباشیم، بلکه افراد واقعی باشیم. بیایید بگوییم تعداد کل افراد "ماتریسی" که در هر کجا و همیشه توسط هر تمدنی ایجاد شده اند، تنها صد هزار برابر تعداد نمایندگان این تمدن است.

سپس احتمال اینکه یک موجود هوشمند به طور تصادفی انتخاب شده بیولوژیکی باشد و نه «دیجیتال» کمتر از صد هزارم است. یعنی اگر واقعاً چنین شبیه‌سازی انجام می‌شود، شما، خواننده این خطوط، تقریباً به طور قطع فقط یک دسته از اعداد در یک ابر رایانه بسیار پیشرفته هستید.

نتیجه گیری بوستروم با عنوان یکی از مقالاتش به خوبی توضیح داده شده است: "… احتمال اینکه شما در ماتریکس زندگی کنید بسیار زیاد است." فرضیه او بسیار محبوب است: ایلان ماسک، یکی از حامیان او، زمانی اظهار داشت که احتمال زندگی ما نه در ماتریس، بلکه در دنیای واقعی یک در میلیاردها است. جورج اسموت، اخترفیزیکدان و برنده جایزه نوبل، معتقد است که این احتمال حتی بیشتر است و تعداد کل مقالات علمی در این زمینه در بیست سال گذشته ده ها تخمین زده شده است.

اگر واقعاً می خواهید، چگونه در زندگی واقعی یک "ماتریکس" بسازید؟

در سال 2012، گروهی از فیزیکدانان آلمانی و آمریکایی مقاله ای علمی در این زمینه نوشتند که بعداً در مجله فیزیک اروپایی A منتشر شد.از نقطه نظر فنی صرفاً باید مدل سازی یک دنیای بزرگ را از کجا شروع کرد؟ به نظر آنها، مدل‌های تشکیل هسته‌های اتمی بر اساس مفاهیم مدرن کرومودینامیک کوانتومی (که منجر به یک برهمکنش هسته‌ای قوی می‌شود که پروتون‌ها و نوترون‌ها را در یک شکل کامل نگه می‌دارد) برای این کار مناسب‌تر هستند.

محققان تعجب کردند که ایجاد یک جهان شبیه سازی شده در قالب یک مدل بسیار بزرگ که از کوچکترین ذرات و کوارک های تشکیل دهنده آنها می آید چقدر دشوار خواهد بود.طبق محاسبات آنها، شبیه سازی دقیق یک جهان واقعاً بزرگ به محاسبات بیش از حد نیاز دارد. قدرت - حتی برای یک تمدن فرضی از دور بسیار گران است.

و از آنجایی که یک شبیه سازی دقیق نمی تواند خیلی بزرگ باشد، به این معنی است که مناطق واقعاً دور از فضا چیزی شبیه به مناظر تئاتری هستند، زیرا ظرفیت تولید کافی برای طراحی دقیق آنها وجود نداشت. چنین مناطقی از فضا چیزی است که فقط شبیه ستارگان و کهکشان های دوردست است و به اندازه کافی با جزئیات به نظر می رسد که تلسکوپ های امروزی نمی توانند این «آسمان نقاشی شده» را از زمان حال تشخیص دهند. اما یک تفاوت ظریف وجود دارد.

دنیای شبیه سازی شده، به دلیل قدرت متوسط رایانه هایی که برای محاسبات آن استفاده می شود، به سادگی نمی تواند وضوحی برابر با دنیای واقعی داشته باشد. اگر متوجه شدیم که "تفکیک" واقعیت پیرامون ما بدتر از آن چیزی است که باید بر اساس فیزیک پایه باشد، در این صورت در یک ماتریس تحقیقاتی زندگی می کنیم.

دانشمندان نتیجه می گیرند: "برای یک موجود شبیه سازی شده، همیشه این امکان وجود دارد که شبیه سازی شده باشد."

آیا باید قرص قرمز را مصرف کنم؟

در سال 2019، فیلسوف پرستون گرین مقاله ای منتشر کرد که در آن علناً از او خواست که حتی سعی نکنید بفهمید آیا در دنیای واقعی زندگی می کنیم یا خیر. همانطور که او بیان می کند، اگر مطالعات طولانی مدت نشان دهد که جهان ما حتی در دورترین گوشه های فضا دارای یک "رزولوشن" نامحدود بالا است، آنگاه معلوم می شود که ما در یک جهان واقعی زندگی می کنیم - و آنگاه دانشمندان فقط زمان خود را برای یافتن آن تلف می کنند. پاسخ به این سوال …

اما این حتی بهترین گزینه ممکن است. بسیار بدتر اگر معلوم شود که "قطعیت" جهان مرئی کمتر از حد انتظار است - یعنی اگر همه ما فقط به عنوان مجموعه ای از اعداد وجود داشته باشیم. نکته این است که جهان های شبیه سازی شده تنها تا زمانی برای دانشمندان خالق خود ارزشمند خواهند بود که دنیای خود را به طور دقیق مدل کنند. اما اگر جمعیت دنیای شبیه‌سازی‌شده ناگهان به مجازی بودن آن پی ببرند، قطعاً از رفتار «عادی» دست می‌کشند.

بسیاری با درک اینکه ساکن ماتریس هستند، می توانند سر کار نروند، از هنجارهای اخلاق عمومی پیروی کنند و غیره. مدلی که کار نمی کند چه فایده ای دارد؟

گرین معتقد است که هیچ سودی وجود ندارد - و دانشمندان یک تمدن مدل سازی به سادگی چنین مدلی را از منبع تغذیه جدا می کنند. خوشبختانه، حتی با "قطعیت" محدود آن برای شبیه سازی کل جهان ارزان ترین لذت نیست. اگر بشریت واقعاً قرص قرمز را مصرف کند، به سادگی می توان آن را از منبع تغذیه جدا کرد - به همین دلیل است که همه ما به روشی غیر توهمی می میریم.

اگر در یک شبیه سازی زندگی کنیم چه می شود؟

با این حال پرستون گرین کاملاً درست نیست. در تئوری، شبیه سازی مدلی که ساکنان آن ناگهان متوجه مجازی بودن آنها شدند منطقی است. این می تواند برای تمدنی مفید باشد که در مقطعی خودش متوجه شد که در حال الگوبرداری است. در همان زمان، سازندگان آن به دلایلی فراموش کردند یا نخواستند مدل را غیرفعال کنند.

چنین «مردهای کوچک» ممکن است شبیه سازی وضعیتی که جامعه آنها در آن قرار دارد مفید بدانند. سپس آنها می توانند مدلی بسازند تا بررسی کنند که افراد شبیه سازی شده چگونه رفتار می کنند وقتی متوجه می شوند که آنها فقط یک شبیه سازی هستند. اگر اینطور است، پس نیازی به ترس نیست که در لحظه ای که متوجه می شویم در ماتریس زندگی می کنیم، خاموش می شویم: برای این لحظه، مدل ما راه اندازی شد.

آیا می توانید یک شبیه سازی کامل ایجاد کنید؟

هر گونه شبیه سازی دقیق حتی یک سیاره تا سطح اتم ها و ذرات زیر اتمی بسیار نیازمند منابع است.کاهش وضوح می تواند واقع گرایی رفتار انسان را در مدل کاهش دهد، به این معنی که محاسبات مبتنی بر آن ممکن است به اندازه کافی برای انتقال نتایج شبیه سازی به دنیای واقعی دقیق نباشد.

علاوه بر این، همانطور که در بالا اشاره کردیم، شبیه سازی شده ها همیشه می توانند شواهدی مبنی بر شبیه سازی خود پیدا کنند. آیا راهی برای دور زدن این محدودیت و ایجاد مدل‌هایی وجود دارد که نیاز به ابررایانه‌های قدرتمند کمتر، اما در عین حال وضوح بی‌نهایت بالا، مانند دنیای واقعی دارند؟

پاسخ نسبتاً غیرمعمول به این سؤال در سال 2012-2013 ظاهر شد. فیزیکدانان نشان داده اند که از نقطه نظر نظری، جهان ما در طول بیگ بنگ می تواند نه از نقطه کوچکی با مقدار بی نهایت ماده و چگالی نامتناهی، بلکه از یک منطقه بسیار محدود از فضا بوجود بیاید، جایی که تقریباً وجود داشت. ایرادی نداره. معلوم شد که در چارچوب مکانیسم های "تورم" کیهان در مراحل اولیه توسعه آن، مقدار زیادی ماده می تواند از خلاء ایجاد شود.

همانطور که آکادمیک والری روباکوف خاطرنشان می کند، اگر فیزیکدانان بتوانند منطقه ای از فضا را با ویژگی های کیهان اولیه در یک آزمایشگاه ایجاد کنند، آنگاه چنین "جهان در آزمایشگاه" به سادگی به یک آنالوگ از جهان خودمان طبق قوانین فیزیکی تبدیل می شود.

برای چنین "جهان آزمایشگاهی" وضوح بی نهایت بزرگ خواهد بود، زیرا، به طور دقیق، ماهیت آن مادی است و نه "دیجیتال". به علاوه، کار آن در جهان "والد" نیازی به مصرف مداوم انرژی ندارد: کافی است آن را یک بار در حین خلقت به آنجا پمپاژ کنید. علاوه بر این، باید بسیار فشرده باشد - نه بیشتر از بخشی از تنظیمات آزمایشی که در آن "تصور" شده است.

مشاهدات نجومی در تئوری ممکن است نشان دهد که چنین سناریویی از نظر فنی امکان پذیر است. در حال حاضر، با وضعیت هنر امروزی، این یک نظریه ناب است. برای عملی کردن آن، باید یک انبوه کار را دوباره انجام دهید: ابتدا میدان‌های فیزیکی پیش‌بینی‌شده توسط نظریه «جهان‌های آزمایشگاهی» را در طبیعت بیابید و سپس سعی کنید نحوه کار با آن‌ها را بیاموزید (با دقت تا از بین نرود. مال ما در طول راه).

در این راستا، والری روباکوف این سوال را مطرح می کند: آیا جهان ما یکی از چنین "آزمایشگاهی" نیست؟ متأسفانه امروزه پاسخ قابل اعتماد به این سؤال غیرممکن است. سازندگان «جهان اسباب بازی» باید «دروازه» را به مدل دسکتاپ خود بسپارند، در غیر این صورت مشاهده آن برایشان دشوار خواهد بود. اما یافتن چنین درهایی دشوار است، به خصوص که می توان آنها را در هر نقطه ای از فضا-زمان قرار داد.

یک چیز مسلم است. با پیروی از منطق بوستروم، اگر یکی از گونه‌های باهوش تصمیم به ایجاد جهان‌های آزمایشگاهی بگیرد، ساکنان این جهان‌ها می‌توانند همین قدم را بردارند: «جهان جیبی» خود را ایجاد کنند (به یاد داشته باشید که اندازه واقعی آن مانند جهان ما خواهد بود، کوچک و فشرده در آنجا. تنها یک ورودی به آن از آزمایشگاه سازندگان خواهد بود).

بر این اساس، جهان های مصنوعی شروع به تکثیر خواهند کرد و احتمال اینکه ما ساکنان یک جهان ساخته دست بشر باشیم، از نظر ریاضی بیشتر از این است که در جهان اولیه زندگی کنیم.