Vetenskapen har inte svar på alla frågor. Det finns många saker som vetenskapen kanske aldrig kan bevisa eller motbevisa. Till exempel Guds existens. Det finns emellertid ett ämne som är mycket mer intressant att diskutera i de nuvarande vetenskapliga och nästan vetenskapliga verkligheterna. Det föreslogs av den svenska samtidsfilosofen Nick Bostrom samt av flera andra mycket framstående forskare. Det låter så här: lever vi i en datorsimulering?
Det bör erkännas att även önskan att spekulera i detta ämne nästan kan irritera minst en person - Sabrina Hossenfelder. Och nej, den här personen är inte en religiös person. Han är en teoretisk fysiker och populariserande av vetenskap från Frankfurt Institute for Advanced Research (Tyskland). Denna vecka beslutade hon att dela sin åsikt om detta ämne på sidorna i hennes personliga blogg Backreactions. Det är dock värt att påpeka att det inte är själva uttalandet om "vårt liv i en datorsimulering" som upprör henne. Hon är frustrerad över det faktum att vissa framstående forskare och filosofer uttalar sig om, om de är fakta, säkert borde återspeglas i våra fysiska lagar. Men de visas inte.
"Jag säger inte att det är omöjligt", förklarar Hossenfelder. "Men jag vill inte bara höra orden utan också se vad som kan stödja dem."
Bekräftelse av detta yttrande kommer att kräva enormt arbete och otaliga mängder tid för matematiska beräkningar. I allmänhet måste du spendera så mycket ansträngning att det räcker för att lösa de flesta av de svåraste problemen och luckorna i teoretisk fysik.
Så du vill bevisa att universum i själva verket är en simulering skapad av någon "programmerare". Nej, du närmar dig inte frågan ur en religiös synvinkel och säger inte att Gud skapade universum. Du tror helt enkelt att någon "allsmäktig högre makt" utformade universumet enligt deras vision, och genom att säga detta menar du inte Gud alls.
Till att börja med, för att göra det mer förståeligt för människor som just har anslutit sig till oss och inte alls förstår vad det handlar om, betyder termen "datorsimulering av universum" att vi bor i universumet, där allt tillgängligt utrymme och tid bygger på diskreta databitar. Det vill säga, någonstans måste det finnas någon ultramegasuperdator med "en" och "nollor", vilket skapar allt som omger oss. Men i detta fall måste absolut allt som finns i universum, även på de minsta skalorna, ha sina egna vissa egenskaper, vissa tillstånd eller värden - "ja" eller "nej", "1" eller "0". Enligt Hossenfelder vet dock vetenskapen redan att detta inte kan vara.
Ta kvantmekanik. Det finns några saker i det som verkligen kan särskiljas med vissa betydelser, men grunden, själva grunden för kvantmekanik, ingår inte i objektens egenskaper. Grunden för kvantmekanik är sannolikheter. Elementära partiklar, såsom elektroner, har en egenskap som kallas spinn (vinkelmoment). Kvantmekanik säger att om vi inte observerar partiklarna, så kan vi inte med exakthet säga vilket värde deras snurr har för tillfället. Vi kan bara gissa. Detta är principen bakom liknelsen om Schrödingers katt. Om en process, till exempel radioaktivt förfall, kan bestämmas av kvantmekanik och vara ansvarig för om en katt som är inlåst i en låda är levande eller inte, i detta fall enligt vår nuvarande förståelse av klassisk fysik,katten måste faktiskt vara i två tillstånd på samma gång - levande och död - tills vi öppnar lådan för att titta. Kvantmekanik och klassiska datorbitar är baserade på olika, inte relaterade saker.
Om du gräver djupare visar det sig att en viss "programmerare" måste koda många klassiska bitar, vars värden är fixerade, till kvantbitar som styrs av osäkerhetsprincipen. Kvantibitar har i sin tur inte definitiva betydelser - inte representerade av nollor och sådana - utan berättar istället om sannolikheten för att ta på sig något av dessa värden (inklusive det så kallade superpositionstillståndet). Fysikern Xiao-Gang Wen från Perimeter Institute for Theoretical Physics försökte modellera allt detta och presentera universum som något som består av "qubits". Hossenfelder säger att Wens modeller inte tycktes strida för det mesta med våra standardmodeller för fysik och matematik som beskriver egenskaperna hos våra partiklar, men de misslyckades fortfarande med att förutsäga relativitet.
Kampanjvideo:
”Men han hävdade inte att vi lever i en datorsimulering. Han försökte bara förklara sannolikheten för att universum skulle kunna bestå av qubits,”kommenterade Hossenfelder.
Alla bevis på att vi lever i en simulering kommer att kräva att vi reviderar alla våra lagar om partikelfysik (allmän och speciell relativitet) och använder en annan tolkning av kvantmekanik, på grundval av vilken dess nuvarande lagar härleds, så att den perfekt kan beskriva vårt universum. … Det som är mest intressant, det finns människor som ägnar hela sitt liv åt detta, men samtidigt kommer de inte en centimeter närmare deras älskade mål.
Scott Aaronson, en expert inom teorin om datorer och system, berättar om sannolikheten för att det finns teorier som kan kombinera gravitation med kvantmekanik. Och om vårt universum verkligen består av kvantbitar, kommer förr eller senare någon att kunna härleda och korrekt underbygga dessa teorier. Därför, om det finns sådana bland människor som vill lösa en av de svåraste gåtorna i teoretisk fysik, är du välkommen. Aaronson hänvisar sig själv snarare till "ointresserade läger" när han avgör om vårt universum är virtuellt eller inte, men ändå har han också sin egen åsikt i frågan:
"Varför inte ta och förenkla denna hypotese genom att utesluta" utlänningar "eller den som är ansvarig från ekvationen, om närvaron av denna faktor inte har någon praktisk nytta för att lösa hypotesen?" - frågar Aaronson.
Definitivt, vare sig det är "utlänningar" eller någon "huvudprogrammerare" - alla av dem skulle i detta fall vara de högsta "livsformerna", som vi troligen aldrig skulle ha varit avsedda att förstå. Och om våra teorier fungerar utan antagandet att vi alla kan leva i en simulering, varför då bry oss om att försöka hitta en förklaring till det vi egentligen inte behöver?
Och ändå, som datavetare, kunde Aaronson inte ställa en lika intressant fråga: är det möjligt, enligt våra regler för datoranvändning, att skapa en simulering på en skala från universum? När det gäller modellering av vårt universum, enligt Aaronson, enligt de grovaste och mest optimistiska antagandena, skulle 10 ^ 122 qubits behövas. (Detta antal skulle representera en med 122 nollor, medan vissa uppskattningar sätter det ungefärliga antalet atomer i vårt universum på 10 ^ 80). Inte mindre intressant skulle vara frågan om detta hypotetiskt skapade virtuella universum kan kringgå stoppproblemet och beräkna dess slut i förväg, det vill säga göra vad vanliga datorprogram inte kan.
När allt kommer omkring kan de som tror på en "simuleringsmodell av universum" helt enkelt ändra parametrarna i simuleringen för att i slutändan validera sina antaganden. Men detta kommer inte längre att vara vetenskap. Det kommer att vara en religion, med utlänningar eller någon "huvudprogrammerare" istället för Gud. Men varken Hossenfelder eller Aaronson hävdar att vi alla kan eller inte kan leva i simulering. De säger bara att om du kan bevisa det så kommer du att behöva mycket mer ansträngning än att bara skaka handen och ha filosofiska samtal. Du behöver oåterkalleligt bevis på att universums arkitektur fungerar som en jättedator och inte strider mot de mest komplexa lagarna i vår fysik.
”Jag övertygar ingen och tvingar inte någon att ge upp att försöka bevisa det. Tvärtom. Jag uppmanar er att bevisa det, avslutar Hossenfelder.
"Det som irriterar mig mest med allt detta är försöket att överge alla grundläggande teorier och lagar som vi redan har på våra händer."
NIKOLAY KHIZHNYAK
