Является ли наш мир компьютерной симуляцией?
Вы никогда не задумались, что все, что вы ощущаете вокруг является просто хорошо отлаженной, невероятно сложной, но программой? Наверняка вы слышали про серию компьютерных игр «The Sims» — симулятор реальной жизни. Что, если мы находимся в более улучшенной версии подобной игры?
Квантовая теория и компьютерные игры — где связь?
Квантовая теория — очень занятный раздел физики, изучающие крайне малые объекты (размер меньше, чем 10 в степени -20 метров). К примеру, согласно ее законам фотон, частица света, может находиться в двух состояниях одновременно, т.е. он находится в суперпозиции. Фотон ведет себя как волна, если на него не смотрят и становится частицей при появлении наблюдателя. Такой феномен получил название корпускулярно-волновой дуализм. Только причем тут видеоигры?
Проведем эксперимент и включим, к примеру, GTA 5 — «бегалку» с открытым миром. Потрясающая графика, отличная физика и в целом неплохая игра. Только если начать очень быстро перемешаться по виртуальному миру, то графика будет подгружаться с небольшой задержкой. Как будто бы процессор избавляет себя от лишней работы и лишний раз не прогружает дальние объекты. Как только пользователь начинает смотреть на остальной мир, все начинает загружаться. Аналогия с корпускулярно-волновой теорией напрашивается сама собой.
Математичность мира — невероятный результат эволюции или продуманный закон
Так получилось, что наш мир хорошо описывается через инструментарий математика. Явления природы, движение автомобиля, падение груши со стола — все это завязано на формулах.
Кроме этого, всегда и везде работают одни и те же физические законы. Физика может описать падение ложки со стола как здесь и сейчас, так и через неделю совершенно в другом месте.
Возьмем, например, золотое сечение. Оно настолько часто встречается в природе, что в случайность такой точности поверить довольно сложно. Оно есть в подсолнухе, яйце, ракушке, ящерице и даже молекуле ДНК. Есть он в живописи и в музыке, и в поэзии. Особенно часто такая математичность встречается в архитектуре древних построек.
Источник
Что если наш мир – это компьютерная симуляция?
Современные компьютерные игры сильно похожи на реальный мир. А что если наш мир – это тоже компьютерная игра, запущенная на очень мощном компьютере? Возможно ли это с научной точки зрения и можем ли мы сами запустить свою модель Вселенной?
Почему это возможно
Гипотеза о том, что весь мир нереален, впервые была высказана еще в 6 веке до нашей эры греческим математиком Пифагором. Античный ученый считал, что реальны лишь числа и их бесконечные комбинации. Всё остальное подчиняется математике и может быть описано с её помощью.
Многие знаменитости считают, что наша Вселенная вполне может быть компьютерной симуляцией . Среди них предприниматель Илон Маск, физик Нил Деграсс Тайсон, космолог Макс Тегмарк и другие.
Так почему это возможно? Можно провести аналогию с видеоигрой. С 1970-х игры шагнули вперед от простейших аркад до сложных реалистичных онлайн-игр, в которые могут играть одновременно несколько миллионов человек. Скорее всего, через несколько десятилетий появятся игры, неотличимые от реальности
Учитывая это, почему бы цивилизации будущего не смоделировать нашу Вселенную? Мы, будучи цифровыми персонажами, даже не поймем, что живем в виртуальном мире. Все наши мысли и сознание можно описать с помощью чисел.
При этом наш мир – необязательно видеоигра. Его могли создать в научных целях. Возможно, люди будущего захотели посмотреть, как проходила история их развития. Для этого они и запустили нас
Человечество может создать собственную Матрицу
В фильме «Матрица» машины запустили симуляцию мира. Человечество жило в нём и не подозревало, что существующий мир – на самом деле иллюзия. Однако такое возможно не только в фильме, но и в реальности.
В 2012 году немецкие и американские физики создали числовую модель квантовой хромодинамики – виртуальный мир, где будет действовать физика элементарных частиц.
Оперируя современными компьютерными мощностями, ученым удалось создать маленький кусочек Вселенной размером в 5,8 фемтометров (это 0,0000000000000058 метра).
Несмотря на ничтожность созданного пространства, симуляция позволяет смоделировать условия, которые невозможно достичь в адронном коллайдере. Например, посмотреть, как будут вести себя частицы в условиях вакуума.
Согласно расчетам, пространство размером в 1 м³ можно будет смоделировать через 140 лет. Пока на такие вычисления человечеству не хватает технологий. Полную компьютерную симуляцию всей видимой Вселенной человечество сможет создать минимум через 410 лет.
Удивительно в этой виртуальной модели пространства то, что её физические парадоксы повторяют ограничения реальной Вселенной. Например, предел энергии космических лучей. Также оказалось, что Пифагор был частично прав и Вселенную можно обосновать математически.
Как бы то ни было, сказать определенно, что мы живем в компьютерной симуляции невозможно . Теорию нельзя проверить на практике. Мы сможем узнать, правдива ли она лишь в том случае, если гениальные программисты снизойдут до нас и сами сообщат эту новость.
Такое вряд ли случится. Но даже если теория виртуальности мира подтвердится, то для нас ничего не изменится. Вселенная не перестанет существовать. Животные и растения не исчезнут, а мы продолжим чувствовать окружающий мир так же, как чувствовали его раньше.
Так что возможно, бог – это всего лишь гениальный программист, который не вмешивается в созданную им симуляцию.
Понравилась статья? Тогда ставь палец вверх и подписывайся на канал🙂 А также читай по теме: 4 грандиозных инженерных проекта по глобальному изменению планеты
Автор статьи — Алексей Удоратин. Специально для канала «МИР НАУКИ: интересное вокруг»
Источник
Обман «злого гения»: может ли мир быть компьютерной симуляцией?
Автор фото, Thinkstock
Разговоры ученых о нереальности нашего мира ложатся на подготовленную массовой культурой почву
Гипотеза о том, что наша Вселенная — это компьютерная симуляция или голограмма, все активнее будоражит умы ученых и филантропов.
Образованное человечество еще никогда не было так уверено в иллюзорности всего происходящего.
В июне 2016 года американский предприниматель, создатель SpaceX и Tesla Илон Маск, оценил вероятность того, что известная нам «реальность» является основной — как «одну многомиллиардную». «Для нас будет даже лучше, если окажется, что то, что мы принимаем за реальность, — уже является симулятором, созданным другой расой или людьми будущего», — отметил Маск.
В сентябре Банк Америки предупредил своих клиентов, что с вероятностью 20-50% они живут в Матрице. Эту гипотезу аналитики банка рассмотрели наряду с другими приметами будущего, в частности, наступлением эпохи виртуальной и дополненной реальности (то есть, если верить изначальной гипотезе, виртуальной реальности внутри виртуальной реальности).
В свежем материале New Yorker про венчурного капиталиста Сэма Алтмана говорится, что в Кремниевой долине многие одержимы идеей, что мы живем внутри компьютерной симуляции. Два техно-миллиардера якобы пошли по стопам героев фильма «Матрица» и тайно профинансировали исследования по вызволению человечества из этой симуляции. Их имена издание не раскрывает.
Стоит ли воспринимать эту гипотезу буквально?
Короткий ответ — да. Гипотеза исходит из того, что ощущаемая нами «реальность» обусловлена лишь небольшим объемом информации, которую мы получаем и которую способен обработать наш мозг. Мы ощущаем предметы твердыми из-за электромагнитного взаимодействия, а видимый нами свет — лишь небольшой раздел спектра электромагнитных волн.
Автор фото, Getty Images
Илон Маск считает, что человечество создаст виртуальный мир в будущем, либо мы уже являемся персонажами чьей-то симуляции
Чем больше мы расширяем границы собственного восприятия, тем больше убеждаемся, что Вселенная состоит по большей части из пустоты.
Атомы состоят из пустого пространства на 99,999999999999%. Если ядро атома водорода увеличить до размеров футбольного мяча, то его единственный электрон расположится на расстоянии 23 километров. Состоящая же из атомов материя составляет всего 5% известной нам Вселенной. А 68% составляет темная энергия, о которой науке практически ничего не известно.
Иными словами, наше восприятие реальности — это «тетрис» по сравнению с тем, что в действительности представляет собой Вселенная.
Что по этому поводу говорит официальная наука?
Словно герои романа, пытающиеся прямо на его страницах постичь замысел автора, современные ученые — астрофизики и квантовые физики — проверяют гипотезу, которую еще в XVII веке выдвинул философ Рене Декарт. Он предположил, что «какой-то злокозненный гений, весьма могущественный и склонный к обману», мог заставить нас думать, что существует внешний для нас физический мир, в то время как на самом деле небо, воздух, земля, свет, очертания и звуки — это «ловушки, расставленные гением».
В 1991 году писатель Майкл Талбот в книге «Голографическая Вселенная» одним из первых предположил, что физический мир подобен гигантской голограмме. Некоторые ученые, впрочем, считают «квантовый мистицизм» Талбота псевдонаукой, а связанные с ним эзотерические практики — шарлатанством.
Куда большее признание в профессиональной среде получила книга 2006 года «Программируя Вселенную» профессора Массачусетского технологического института Сета Ллойда. Он считает, что Вселенная — это квантовый компьютер, который вычисляет сам себя. Также в книге говорится, что для создания компьютерной модели Вселенной человечеству недостает теории квантовой гравитации — одного из звеньев гипотетической «теории всего».
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