Mátrix a való életben: lehetséges a tökéletes szimuláció?

2024 Szerző: Seth Attwood | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-16 16:07

20 évvel az első "Matrix" megjelenése után a rendezők úgy döntöttek, hogy leforgatják a negyediket. Ez idő alatt sok minden megváltozott: a Wachowski testvérek nővérek lettek, a tudósok pedig a szívükre vették a film fő gondolatát: képzeld el, sok fizikus komolyan vitatja azt az elméletet, hogy világunk csak egy mátrix, mi pedig digitálisak vagyunk. modellek benne.

Miért kellene a tudósoknak a mozi elméletét tesztelniük?

Valóságba fordítva a „Mátrix” ötlete abszurdnak tűnik: miért hozna létre valaki egy hatalmas virtuális világot - ami egyértelműen munkaigényes - és népesítse be emberekkel, mi? Ráadásul a Wachowski nővérek filmjéből származó ötlet megvalósítása nem bírja a kritikát: minden iskolás tudja, hogy a hatásfok nem haladhatja meg a 100%-ot, ami azt jelenti, hogy nincs értelme kapszulában kapni az emberektől a gépekhez energiát - több energiát. etetésére és fűtésére költik majd, mint amennyit a gépeknek tudnak adni.

Nick Bostrom 2001-ben elsőként válaszolt a tudományos körökben arra a kérdésre, hogy valakinek szüksége lehet-e egy egész szimulált világra. Ekkorra a tudósok már elkezdték használni a számítógépes szimulációkat, és Bostrom azt javasolta, hogy előbb-utóbb ilyen számítógépes szimulációkat használnak a múlt tanulmányozására. Egy ilyen szimuláció keretében részletes modellek készíthetők a bolygóról, a rajta élő emberekről és kapcsolataikról - társadalmi, gazdasági, kulturális.

A történelmet nem lehet kísérletileg tanulmányozni, de modellekben számtalan forgatókönyvet futtathatunk, a legvadabb kísérleteket felállítva – Hitlertől a posztmodern világig, amelyben most élünk. Az ilyen kísérletek nem csak a történelem számára hasznosak: jó lenne a világgazdaságot is jobban megérteni, de ki adna nyolcmilliárd valódi, élő emberrel egyszerre végezhető kísérleteket? Bostrom egy fontos pontra hívja fel a figyelmet. Sokkal egyszerűbb és olcsóbb modellt alkotni, mint új, biológiailag valós személyt létrehozni. És ez jó, mert a történész egy társadalommodellt akar megalkotni, a szociológus egy másikat, a közgazdász a harmadikat, és így tovább. Nagyon sok tudós él a világon, így a sok ilyen szimuláció során létrejövő digitális "emberek" száma igen nagy lehet. Például százezer, vagy egymillió, vagy tízmilliószor több, mint a "biológiai", valós emberek száma.

Ha feltételezzük, hogy az elmélet helyes, akkor pusztán statisztikailag szinte semmi esélyünk arra, hogy ne digitális modellek legyünk, hanem valós emberek. Tegyük fel, hogy a civilizáció által bárhol és valaha létrehozott „mátrix” emberek száma csak százezerszerese ennek a civilizációnak a képviselőinek. Ekkor annak a valószínűsége, hogy egy véletlenszerűen kiválasztott intelligens lény biológiai, és nem „digitális”, kisebb, mint százezrelék. Azaz, ha valóban ilyen szimulációt hajtanak végre, akkor te, e sorok olvasója, szinte biztosan csak egy számcsokor vagy egy rendkívül fejlett szuperszámítógépben.

Bostrom következtetéseit jól leírja egyik cikkének címe: "…nagyon nagy a valószínűsége annak, hogy Ön a Mátrixban él." Hipotézise igen népszerű: Elon Musk, az egyik támogatója egyszer kijelentette, hogy annak a valószínűsége, hogy nem a mátrixban, hanem a való világban élünk, egy a milliárdokhoz. Az asztrofizikus és Nobel-díjas George Smoot úgy véli, hogy ennek a valószínűsége még nagyobb, és az elmúlt húsz évben több tucatnyira becsülik az e témában megjelent tudományos közlemények teljes számát.

Hogyan építsünk „mátrixot” a való életben, ha igazán akarod?

2012-ben német és amerikai fizikusok egy csoportja tudományos tanulmányt írt erről a témáról, amelyet később a The European Physical Journal A. folyóiratban publikáltak. Pusztán technikai szempontból hol érdemes elkezdeni egy nagy világ modellezését? Véleményük szerint erre a kvantumkromodinamikai modern koncepciókra épülő atommagok kialakulásának modelljei a legalkalmasabbak (ami erős magkölcsönhatást eredményez, amely protonokat és neutronokat egész formában tartja meg). A kutatók arra voltak kíváncsiak, milyen nehéz lenne egy szimulált univerzumot létrehozni egy nagyon nagy modell formájában, amely a legkisebb részecskékből és az őket alkotó kvarkokból származik. Számításaik szerint egy igazán nagy Univerzum részletes szimulációja túl nagy számítási teljesítményt igényel – még egy távoli jövő feltételezett civilizációja számára is meglehetősen drága. És mivel egy részletes szimuláció nem lehet túl nagy, ez azt jelenti, hogy a tér igazán távoli területei olyanok, mint a színházi díszletek, hiszen egyszerűen nem volt elég gyártási kapacitás az aprólékos megrajzolásukhoz. Az ilyen térrégiók csak távoli csillagoknak és galaxisoknak tűnnek, és elég részletesen néznek ki ahhoz, hogy a mai teleszkópok nem tudják megkülönböztetni ezt a „festett eget” a jelentől. De van egy árnyalat.

A szimulált világ, a számításaihoz használt számítógépek mérsékelt teljesítménye miatt, egyszerűen nem lehet ugyanolyan felbontású, mint a való világé. Ha azt tapasztaljuk, hogy a minket körülvevő valóság "felbontása" rosszabb, mint amilyennek az alapvető fizika alapján kellene, akkor kutatási mátrixban élünk.

„Egy szimulált lény esetében mindig fennáll annak a lehetősége, hogy felfedezzék, hogy szimulálva van” – vonják le a következtetést a tudósok.

Vegyem be a piros tablettát?

2019-ben a filozófus, Preston Greene közzétett egy cikket, amelyben nyilvánosan sürgette, hogy ne is próbáljuk kideríteni, hogy a való világban élünk-e vagy sem. Mint kijelenti, ha a hosszú távú tanulmányok azt mutatják, hogy a világunk a világűr legtávolabbi zugaiban is korlátlanul nagy "felbontású", akkor kiderül, hogy egy igazi Univerzumban élünk - és akkor a tudósok csak időt vesztegetnek, hogy megtalálják. a válasz erre a kérdésre…

De ez még a lehető legjobb megoldás is. Sokkal rosszabb, ha kiderül, hogy a látható Univerzum "felbontása" kisebb a vártnál – vagyis ha mindannyian csak számhalmazként létezünk. A lényeg az, hogy a szimulált világok csak addig lesznek értékesek alkotóik tudósai számára, amíg pontosan modellezik saját világukat. De ha a szimulált világ lakossága hirtelen rájön a virtualitására, akkor biztosan felhagy a "normális" viselkedéssel. Felismerve, hogy a mátrix lakói, sokan abbahagyhatják a munkába járást, betarthatják a közerkölcs normáit stb. Mi haszna egy nem működő modellnek?

Green úgy véli, hogy nincs haszna – és a modellező civilizáció tudósai egyszerűen kihúzzák az ilyen modellt az áramforrásból. Szerencsére még a korlátozott "felbontás" mellett sem a legolcsóbb élvezet az egész világ szimulálása. Ha az emberiség tényleg beveszi a piros pirulát, egyszerűen lekapcsolható a tápegységről – ezért halunk meg nem illuzórikus módon.

Mi van, ha szimulációs szimulációban élünk?

De Preston Greennek nincs teljesen igaza. Elméletileg van értelme olyan modellt szimulálni, amelynek lakói hirtelen rájöttek, hogy virtuálisak. Ez hasznos lehet egy olyan civilizáció számára, amely valamikor maga is rájött, hogy modellezés alatt áll. Ugyanakkor készítői valamiért elfelejtették, vagy nem akarták letiltani a modellt.

Az ilyen „kisemberek” hasznosnak találhatják, ha szimulálják azt a helyzetet, amelyben társadalmuk található. Ezután modellt építhetnek annak tanulmányozására, hogyan viselkednek a szimulált emberek, amikor rájönnek, hogy csak szimulációról van szó. Ha ez így van, akkor nem kell attól tartani, hogy abban a pillanatban kikapcsolunk, amikor ráébredünk, hogy a mátrixban élünk: erre a pillanatra indult a modellünk.

Tudsz tökéletes szimulációt készíteni?

Egy bolygó részletes szimulációja egészen az atomok és szubatomi részecskék szintjéig nagyon erőforrás-igényes. A felbontás csökkentése csökkentheti az emberi viselkedés valósághűségét a modellben, ami azt jelenti, hogy az erre épülő számítások nem biztos, hogy elég pontosak ahhoz, hogy a szimulációs következtetéseket átvigyék a való világba.

Ezenkívül, amint fentebb megjegyeztük, a szimulált személyek mindig találhatnak bizonyítékot arra, hogy szimulálják őket. Van mód arra, hogy megkerüljük ezt a korlátot, és olyan modelleket hozzunk létre, amelyekhez kevesebb nagy teljesítményű szuperszámítógép szükséges, ugyanakkor végtelenül nagy felbontású, mint a való világban?

Erre a kérdésre meglehetősen szokatlan válasz jelent meg 2012-2013-ban. A fizikusok kimutatták, hogy elméleti szempontból az Univerzumunk az Ősrobbanás idején nem egy kis pontból keletkezhetett végtelen mennyiségű anyaggal és végtelen sűrűséggel, hanem egy nagyon korlátozott űrterületről, ahol majdnem nem számít. Kiderült, hogy az Univerzum "felfúvódási" mechanizmusainak keretein belül a fejlődésének korai szakaszában hatalmas mennyiségű anyag keletkezhet a vákuumból.

Amint Valerij Rubakov akadémikus megjegyzi, ha a fizikusok laboratóriumban képesek létrehozni a korai Univerzum tulajdonságaival rendelkező térrégiót, akkor egy ilyen „Univerzum laboratóriumban” egyszerűen a saját Univerzumunk analógjává válik a fizikai törvények szerint.

Egy ilyen „laboratóriumi univerzum” felbontása végtelenül nagy lesz, mivel szigorúan véve természeténél fogva anyagi, és nem „digitális”. Ráadásul a "szülő" Univerzumban végzett munkája nem igényel állandó energiaráfordítást: elég egyszer odapumpálni, a teremtés során. Sőt, nagyon kompaktnak kell lennie – nem több, mint a kísérleti elrendezés azon része, amelyben „megfogant”.

Az elméleti csillagászati megfigyelések azt mutathatják, hogy egy ilyen forgatókönyv technikailag lehetséges. Jelenleg a technika mai állása mellett ez tiszta elmélet. A gyakorlatba való átültetéshez egy csomó munkát újra kell végeznie: először meg kell találnia a természetben a "laboratóriumi univerzumok" elmélete által megjósolt fizikai mezőket, majd próbálja meg megtanulni, hogyan kell velük dolgozni (óvatosan, hogy ne pusztítsa el) a miénk az út mentén).

Ezzel kapcsolatban Valerij Rubakov felteszi a kérdést: vajon a mi Univerzumunk nem egy ilyen „laboratóriumi”? Sajnos ma lehetetlen megbízható választ adni erre a kérdésre. A „játékuniverzum” alkotóinak meg kell hagyniuk az asztali modelljük „kapuját”, különben nehéz lesz megfigyelniük. De nehéz ilyen ajtókat találni, különösen azért, mert a téridő bármely pontján elhelyezhetők.

Egy dolog biztos. Bostrom logikáját követve, ha az intelligens fajok egyike valaha is laboratóriumi univerzumok létrehozása mellett döntene, ezeknek az univerzumoknak a lakói megtehetik ugyanazt a lépést: létrehozhatják saját „zsebuniverzumukat” (emlékezzünk rá, hogy a valódi mérete olyan lesz, mint a miénk, kicsi és kompakt csak bejárat lesz hozzá az alkotók laboratóriumából).

Ennek megfelelően a mesterséges világok elkezdenek szaporodni, és annak a valószínűsége, hogy egy ember alkotta univerzum lakói vagyunk, matematikailag nagyobb, mint annak, hogy az ősi univerzumban élünk.