Астрономы создали 8 миллионов Вселенных внутри компьютера. И вот что они узнали
Несмотря на многочисленные предположения о том, что наша Вселенная — компьютерная симуляция, на самом деле вероятность этого крайне мала. Однако, на свете нет ничего невозможного, поэтому ученые вполне могут наблюдать за самыми разными формами жизни в миллионах Вселенных. В теории. На самом же деле астрономы создали восемь миллионов Вселенных на компьютере. Дело в том, что симуляция зарождения и дальнейшего развития вселенных может многое рассказать о нашей.
Величайшая загадка Вселенной
Если каждый раз когда вы размышляете о Вселенной и о том, что она из себя представляет, вам кажется что вы ничего не знаете и не понимаете что там на самом деле происходит — это нормально. Нашему мозгу невероятно сложно осмыслить такие понятия как бесконечность, ланиакея и горизонт событий черной дыры. А когда речь заходит о темной материи и вовсе возникает ощущение, что темная материя — величайшая загадка нашей Вселенной.
Ланиакея — сверхскопление галактик. В переводе с гавайского это слово означает «необъятные небеса».
По крайней мере ученые сегодня придерживаются именно такой точки зрения. Целью исследователей при создании 8 миллионов компьютерных симуляций Вселенных было желание понять, какую роль эта загадочная субстанция сыграла в жизни нашей Вселенной со времен Большого взрыва.
Диаметр Ланиакеи примерно равен 520 миллионам световых лет
Считается, что вскоре после рождения Вселенной, невидимая и неуловимая субстанция, получившае название «темная материя», при помощи силы гравитации преобразовалась в массивные облака, называемые гало темной материи. По мере того, как гало увеличивались в размерах, они привлекали редкий газообразный водород, пронизывающий Вселенную, чтобы объединиться и образовать звезды и галактики, которые мы видим сегодня. В этой теории темная материя действует как основа галактик, определяя процессы образования, слияния и развития с течением времени.
Читайте о других загадках Вселенной на нашем канале в Яндекс.Дзен
Чтобы лучше понять, какое влияние на формирование Вселенной оказала темная материя, ученые из университета Аризоны создали свои собственные Вселенные, используя суперкомпьютер. 2000 процессоров работали без перерыва в течение трех недель, имитируя более 8 миллионов уникальных Вселенных. Удивительным является то, что каждая Вселенная подчинялась уникальному набору правил, чтобы помочь исследователям понять связь между темной материей и эволюцией галактик.
Величайшая компьютерная симуляция
Исследование опубликовано в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society и является первым в своей области. Ранее ученые создавали единичные симуляции, которые были сосредоточены на моделировании отдельных галактик. Новая программа получила название Universe Machine. Она непрерывно создавала миллионы вселенных, каждая из которых содержала 12 миллионов галактик. Более того, все эти миллионы вселенных развивались от Большого взрыва до наших дней.
Так может выглядеть компьютерная симуляция Вселенной
По мнению специалистов самое интересное заключается в том, что теперь ученые могут использовать все имеющиеся данные об эволюции галактик — их количество, количество звезд и способы звездообразования — и объединить их во всеобъемлющую картину последних 13 миллиардов лет Вселенной. Отметим, что создание точной копии нашей Вселенной или даже галактики потребовало бы неимоверной вычислительной мощности. Поэтому ученые сосредоточились на двух ключевых свойствах галактик: совокупной массе звезд и скорости звездообразования.
Присоединяйтесь к обсуждению этого и других удивительных открытий астрономии в нашем Telegram чате
Согласно результатам исследования, скорость звездообразования звезд в галактике тесно связана с массой гало темной материи. В тех галактиках, где масса гало темной материи была похожа на гало темной материи Млечного Пути, скорость звездообразования была наибольшей. Это говорит о том, что в более массивных галактиках звездообразование сдерживается большим количеством черных дыр.
Наблюдения астрономов поставили под сомнение предположения ученых о том, что темная материя подавляет звездообразование в ранней Вселенной. На самом деле галактики меньшего размера с большей вероятностью будут образовывать звезды с большей скоростью.
В дальнейшем ученые планируют расширить Universe Machine, чтобы проработать еще больше вариантов, в которых темная материя может влиять на свойства галактик, включая форму их развития, массу черных дыр и частоту преобразования звезд в сверхновые.
Головокружительно, не правда ли? Как думаете, смогут ученые разгадать величайшие загадки Вселенной?
Источник
Ученые: Вселенная — это компьютерная программа
Современная гипотеза об устройстве мироздания гласит, что весь наш мир — это не более чем матрица, виртуальная реальность, созданная неизвестной формой разума. Недавно инженер, специалист в области цифровых технологий Джим Элвидж обнаружил признаки того, что Вселенная действительно является компьютерной программой, работающей на основе цифрового кода.
Так, всем известно определение материи как «объективной реальности, данной нам в ощущениях». Получается, что, прикасаясь к различным предметам, мы судим о них по ощущениям, которые испытываем в этот момент. А ведь на самом деле большинство объектов представляют собой не более чем пустое пространство, говорит Элвидж. Это подобно тому, как мы «кликаем» на иконки на экране компьютера. За каждой иконкой скрывается какой-то образ, но все это — лишь условная реальность, матрица, которая существует только на мониторе.
Все, что мы считаем материей, это просто данные, полагает Элвидж. Дальнейшие исследования в области элементарных частиц приведут к пониманию того, что за всем, что нас окружает, скрывается некий код, аналогичный бинарному коду компьютерной программы. Возможно, выяснится, что наш мозг — это просто интерфейс, с помощью которого мы получаем доступ к данным «вселенского интернета».
В своих высказываниях ученый ссылается на книгу Джона Арчибальда Уилера «Геоны, черные дыры и квантовая пена: жизнь в физике». Последний считал, что основу физики составляет информация. Он назвал свою теорию «It from bit» («Все из бита»). «»Всё из бита» символизирует идею, что всякий предмет и событие физического мира имеет в своей основе — в большинстве случаев, в весьма глубокой основе — нематериальный источник и объяснение; что-то, что мы называем реальностью, вырастает в конечном счете из постановки «да-или-нет» — вопросов и регистрации ответов на них при помощи аппаратуры, — пишет Уилер в своем докладе «Информация, физика, квант: поиск связей»; — коротко говоря, все физические сущности в своей основе являются информационно-теоретическими, и Вселенная требует нашего участия».
Именно благодаря бинарному коду мы можем осуществлять выбор между различными вариантами цифровой реальности, матрицы, управлять ею при помощи сознания. Этот виртуальный мир Уилер называет «Вселенной соучастия».
Косвенным доказательством виртуальной природы Вселенной может служить то, что частицы материи могут существовать в неопределенной или неустойчивой форме и «закрепляются» в конкретном состоянии только при наблюдении.
Элвидж, в свою очередь, предлагает провести следующий мысленный эксперимент. Представьте, что все вещи, которые вас окружают, не более чем цифровая реальность, матрица. Но, скажем, ручка становится ручкой, только когда вы смотрите на нее, причем вы способны идентифицировать предмет как ручку только по внешним признакам. В остальном она обладает неопределенным потенциалом, и если вы разберете ее, то получите дополнительные данные, связанные с ее внутренним устройством.
Функция нашего мозга — обрабатывать информацию. Последняя способна храниться в нем, подобно тому как компьютерный браузер сохраняет в кэш данные посещенных нами сайтов во время интернет-серфинга. Если это так, считает Элвидж, то мы можем получать доступ и к данным, которые хранятся за пределами нашего мозга. Поэтому такие вещи, как интуиция или ясновидение, вовсе не пустой звук. Мы можем получать в «космическом интернете» ответы на свои запросы. Также мы можем попросить о помощи, и она может прийти — от других людей или создателей нашей реальности…
Смерть в этом ключе тоже выглядит не такой уж страшной. Если наше сознание это симуляция, то смерть всего лишь прерывание симуляции. И наше сознание вполне могут вселить в другой «симулятор», что и объясняет феномен реинкарнации.
Теория о цифровой реальности, матрице может послужить универсальным ключом к «теории всего», поисками которой уже давно занимаются ученые и которая помогла бы разрешить противоречия между классической и квантовой физикой. По мнению Элвиджа, могут существовать два вида данных, используемых в этой реальности. Это данные, связанные с описаниями объектов, аналогичные графическому или звуковому компьютерному формату, и данные, отвечающие за работу всей системы.
Наше знание об окружающем мире постоянно растет, добавляет исследователь. Ведь когда-то обособленно живущие племена не знали о существовании других земель, континентов, планет… Постепенно мы пришли к понятию о материальной Вселенной, наполненной различными объектами, а теперь близки к тому, чтобы допустить существование вселенных, состоящих из информации. «Мы постоянно раздвигаем границы нашего мышления», — утверждает Элвидж.
Источник
Наш мир — это компьютерная симуляция?
Наверняка вы слышали гипотезы о том, что наш мир был искусственно создан кем-то другим, и вся наша Вселенная является не более, чем программой на очень мощном компьютере. Об этом говорят многие исследователи и учёные. И действительно, найдётся множество аргументов, подтверждающих «искусственность» мира.
Это вторая часть, рассказывающая про симуляцию Вселенной. Первую часть вы можете прочесть здесь .
Парадокс Ферми. А где все?
Парадокс Ферми заключается в довольно простой фразе, сказанной итальянским физиком в 20 веке: «Где все?». Конечно же, речь идет об инопланетных цивилизациях. Научное сообщество считает, что Солнцеподобных звезд во Вселенной — 5-20%. Взяв нижний порог оценки, получим число, равное 500 квинтиллионов или 500 миллиардов миллиардов. Внушительная цифра, идем дальше.
Возле скольких таких звезд может вращаться планета, похожая на Землю? Самая пессимистичная оценка составляет 22% — это 100 квинтиллионов. Если идти еще дальше и прикинуть, где могла возникнуть жизнь? К примеру, 1% экзопланет будут обитаемыми. Таким образом получаем 10 миллионов миллиардов инопланетных цивилизаций. Если брать в расчет только Млечный Путь, то итоговая оценка будет равняться 100 тысячам разумных обитателей космоса.
Скептик может возразить: «Планеты разделяют слишком большие расстояния, поэтому до сих пор мы не встретили ни одного пришельца». Размеры космоса, огромны, тут бесспорно. Но ведь земная цивилизация далеко не самая древняя и предполагать тот факт, что никто не смог достигнуть такого же или вовсе небывалого развития как минимум наивно.
Странно, что Вселенная такая огромная, но мы до сих пор не встретили инопланетян, не так ли?
Теория Дарвина не объясняет ничего
С теорией эволюции, наверняка, знакомы все. Теория Дарвина не отвечает на множество вопросов и является общепризнанной по одной простой причине —нет ничего лучше, объясняющего происхождение видов. К примеру, мы так и не нашли останки связующего звена между человеком и обезьяной.
В начале 20 века научное сообщество заявило о нахождении потерянного элемента эволюции. Находка получила название «Пилтдаунский человек». В середине того же века исследователи сделали анализ на содержание фтора в материалах и было установлено, что часть костей принадлежит человеку, а другая часть — орангутангу. Если проследить всю историю развития теории эволюции, то можно подумать, что ученые мучительно подтасовывают материалы под версию Дарвина.
Человечество может создать виртуальный мир уже сейчас
Почему бы не считать компьютерную игру, созданную человеком, мини-матрицей? Интеллект персонажей прописан, их действия оговорены. Развитие нейронных сетей позволит человеку создать некое подобие разума, которое сможет обучаться.
Если рассмотреть умных ассистентов в наших смартфонов, то даже они могут блистать невероятными умениями. Создание полноценной матрицы человеком, безусловно, вопрос времени. Инженер и миллиардер Илон Маск, знаменитый такими проектами, как Tesla и SpaceX, считает, что мы почти наверняка живем в компьютерной симуляции. Предприниматель считает, что скоро игровые миры не будут отличаться от реальной жизни. Их можно уже сейчас запускать почти в любом месте на планете.
Тогда что мешает некому сверх разуму запускать аркаду под названием «Земля»? С Маском солидарен также астрофизик Нил Деграсс Тайсон. Ученый считает наивным мнение о том, что человечество — верхушка цивилизационного развития. Этому нет никаких доказательств. Шведский философ Ник Бостром выдвинул идею о том, что сознание не зависит от тела человека и может быть смоделировано на компьютере.
Источник
Наша Вселенная — компьютерная симуляция? Кто создатель? А мы так сможем?
С развитием информационных технологий мир довольно успешно покоряет теория симуляции. Сама идея того, что наш мир кто-то создал, знакома нам из религиозных учений. Сотворён ли наш мир Богом, либо некоей сверхмогущественной цивилизацией — по существу значения не имеет. Более подробно по этой теме я высказался в статье « Если завтра учёные докажут, что наш мир — симуляция, потеряем ли мы смысл в жизни? ».
Но когда человечество достигнет такого уровня технологического развития, что мы сами сможем создать симуляцию собственной виртуальной вселенной?
На самом деле, это дело не совсем далёкого будущего. Начало будет положено в тот момент, когда обработка огромных массивов данных будет возложена на квантовые вычислительные мощности (квантовые суперкомпьютеры), после чего мощности на основе классических процессоров будут конкретизировать данные и выдавать конечный результат.
В нашей вселенной квантовые параметры изначально являются неопределёнными, поэтому точно рассчитать те или иные модели квантовый компьютер не способен. Однако он способен выдать вероятность развития событий, а этого уже достаточно для того, чтобы классический компьютер, мощностью в миллионы раз меньше, смог конкретизировать (уточнить) полученную информацию.
Точность искусственно созданного мира, его детализация и проработка будут зависеть от количества энергии, затраченной на единицу объёма в компьютерной системе. И тут нас ждёт первое ограничение по максимальной мощности процессоров, а, следовательно, и детализации виртуального мира.
Количество энергии, которым можно оперировать на единицу объёма пространства, определяется радиусом Шварцшильда. И если в конкретном объёме эквивалент Массы-Энергии будет превышен, то вся система коллапсирует в чёрную дыру.
Второе ограничение – это скорость распространения информации во вселенной, которая ограничена скоростью света. Даже частицы при квантовой телепортации или квантовой запутанности, хоть и изменяют свои состояния мгновенно (даже несмотря на расстояние), но считать эти изменения быстрее скорости света всё равно невозможно.
Всё это накладывает довольно жесткие ограничения на будущую компьютерную симуляцию.
То есть каких бы высот технологического прогресса ни достигла наша цивилизация, в нашей вселенной мы упрёмся в физический порог вычислительной мощности на единицу объёма пространства, за которой последуют либо коллапс всей системы, либо слишком сильные искажения и задержки.
Так, например, при расчётах квантовых эффектов используется метод Монте-Карло, и только одни гравитационные аномалии уже представляют собой слишком сложный феномен для расчёта даже на квантовых компьютерах запредельных мощностей. Исследователи, проводившие эти эксперименты, убеждены, что столь сложную систему не удастся вычислить на компьютере любой мощности даже за триллион лет.
Ещё одно ограничение — это оперативная память. Квантовые процессы настолько сложны в расчётах, что для хранения данных всего 20 спинов (квантовых состояний) элементарных частиц требуется 1 терабайт ОЗУ (оперативное запоминающее устройство, оно же «RAM» ). Причём количество требуемого ОЗУ вырастает не линейно, а в геометрической прогрессии, и для хранения 1000 квантовых состояний элементарных частиц уже понадобится использовать всю известную материю во вселенной для ОЗУ (все атомы, электроны, прочие элементарные частицы и всю энергию Вселенной).
Так что симулировать нашу вселенную на квантовом уровне — это задача, решение которой стоит за пределом физических свойств нашей же вселенной.
Другое дело — симулировать вселенную до разрешения атомных кристаллических решёток. Это уже вполне теоретически реализуемая концепция, но всё же очень отдалённая по времени.
Количество энергии, необходимое для создания такой симуляции, будет находиться на пределе коллапса системы. Для квантового компьютера – это эквивалент энергии массы в 800 миллионов тонн на объём, занимаемый протоном.
Кажется, что это астрономическое количество энергии, но такая энергия достигается при коллапсе сверхмассивных звёзд, итогом которого является рождение чёрной дыры.
Чёрная дыра размером с протон будет образована при достижении плотности эквивалента энергии в 846 миллионов тонн. Следовательно, это и есть энергетический предел квантовых компьютеров, после которого их джёт коллапсирование в чёрную дыру.
Остаётся только один вопрос: а как всё это запитать необходимой энергией?
Даже будучи сверхразвитой цивилизацией, мы сможем симулировать вселенную с детализацией лишь до размеров атома, более высокое разрешение — недостижимо. Симуляция на уровне известных квантовых эффектов требует в сотни раз больше материи и энергии, чем существует в нашей вселенной.
Если ограничиться просто реалистичной картиной мира с разрешением на уровне сетчатки человеческого глаза, то тут всё гораздо проще. Особенно если округлить физические константы нашего мира. Допустим, рассчитывать число «ПИ» с достаточным округлением.
Например, для расчёта радиуса Земли, с погрешностью в 10 тысяч раз меньше толщины человеческого волоса, понадобится 15 знаков после запятой, а для расчёта точного радиуса вселенной (46 млрд световых лет), с погрешностью в один атом водорода, – 40 знаков.
На данный момент вычислено 31,4 триллиона знаков после запятой числа «ПИ».
Симуляция с высоким разрешением (до уровня человеческого зрения), то есть без излишеств, возможна в ближайшие 50 лет. Прогресс будет определяться развитием квантовых вычислительных мощностей, которые на сегодня находятся в экспериментально зачаточном состоянии.
Невозможность симулировать квантовые процессы нашей вселенной совершенно не означают, что наше собственная вселенная не является симуляцией. Если наша вселенная — это симуляция (даже компьютерная), то те, кто её создал, живут во вселенной с более сложными физическими законами, которые физически позволяют симулировать наш мир с подобном разрешением.
В следующей статье поговорим о симуляции разумных существ.
Если Вам нравится контент и тематика канала, вы всегда можете отблагодарить меня, нажав кнопку «палец вверх» (нравится) и оставив комментарий. Так вы помогаете продвижению канала. Спасибо, друзья!
Ссылки на источники — в закреплённом комментарии.
Источник