Компьютерная симуляция вселенной — жизнь внутри «матрицы». «Мы все в матрице?»: Гипотеза компьютерной симуляции

На правах пятничного поста.

Давайте подумаем немного о том, может ли наблюдаемая Вселенная являться компьютерной симуляцией? Не в смысле того, что злобные киборги поработили человечество и уложили всех в Матрицу, а чуть глобальнее.

Перед началом обсуждения рекомендуется освежить в памяти этот пост . Речь идет об «неравенствах Белла». Уже проведены достоверные эксперименты, показывающие нарушение этих неравенств, и здесь мы сразу принимаем за истину, что наша реальность «мутна», а «очки» (наблюдатель) придают ей четкость.

Полная версия любимого xkcd №505

Хоть и опасаясь гнева теологов, проведу небольшое, слегка наивное, философское вступление. Попробуем поставить себя на место истинно всемогущего существа. Трудоемкость любого действия для нас - О(1). С подобными силами мы можем создать вселенную, единственный физический закон которой - наша Воля. Никаких ухищрений, никаких сложностей. Никакой квантовой механики, «мутной» реальности, Большого Взрыва. Никакой «игры в кости»:)
Вообще, стремление к созданию чего-либо сложного, расширяющего границы возможного, это прерогатива существ с ограниченными возможностями, например нас - людей. Мы слабы, старимся, умираем без воздуха, без пищи. Но мы вечно хотим прыгнуть выше головы (и, что характерно, таки прыгаем). Будут ли такие стремления у истинно всемогущего существа? Сомнительно.

Теперь поставим себя на место всё-таки не безгранично могущественного существа. Пусть у нас будут серьезные мощности. Мы пробуем сэмулировать Вселенную. У нас есть отличные алгоритмы для обсчета поведения совокупности из N частиц эмулируемого мира. Трудоемкость алгоритма O(N*logN) (можно даже представить что O(N)). Занимаемая на эмуляцию память также пропорциональна N. Проблема ! Получается, чтобы эмулировать «четкую» реальность, требуется (грубо говоря) вычислительный кластер, соотносимый по размерам с эмулируемой вселенной.

И тут нам приходит в голову гениальная идея реализации - сделать эмулируемую реальность «мутной»! Колоссальная оптимизация как производительности, так и объема хранимых данных. Недетерминизм эмуляции как следствие? Не баг, а фича!

Конечно, на случай если вдруг понадобится рассмотреть что происходит в реальности подробно, используем добротный ГПСЧ и волновую функцию для генерации микро-мира на заданном участке. А пока можно хранить только обобщенные параметры пространства. (Очевидно, ответственный за этот участок разработчик любит ленивые вычисления).

Уже в середине разработки ТЗ меняется: хочется сбалансированную Вселенную. Вводим совершенно обособленное (пусть поломают головы) взаимодействие - гравитацию. Таким образом, компенсируем суммарные массу-энергию Вселенной отрица­тельной энергией гравитационного взаимодействия ее частей.

После ряда неудачных экспериментов с разгоном объектов, хардкодим константу предельной скорости - скорость света в вакууме. Естественно, ограничение действует только при работе с публичным API, в то время как зависимости квантово запутанных объектов, и взаимное воздействие гравитационных объектов спокойно передаем по внутренним шинам движка без задержек. Потом оказывается, что есть «уязвимость» для передачи данных выше скорости света, если обитатели эмулируемого мира додумаются до «слабого квантового измерения» .

Правда со скоростью всё равно что-то неладно - время жизни быстро движущихся частиц увеличивалось. Архитектор говорит, что это баг рассинхронизации участков симуляции, между которыми частица перемещается слишком быстро, и не везде ей успевают инкрементировать счетчик "времени". Добавил, что исправить можно, переписав кластеризацию практически с нуля, и мы плюнули на это.

Для обсчета многих физических законов используем числа с плавающей точкой (сложилось исторически), в итоге приходится везде вводить «машинный эпсилон» - планковскую длину, планковскую массу, и т.п.

Позже начинаем жалеть о введении гравитации, так как трудоемкость алгоритма обсчета серьезно подскочила. На отдельных участках симуляции элементы кластера уже не справляются с обработкой поведения частиц в заданном темпе. Пожимаем плечами, вводим локальное замедление времени вблизи массивных скоплений эмулируемых частиц.

"Ах, гравитация, бессердечная ты сволочь! " - слова нашего архитектора, наблюдающего, как вся симуляция коллапсирует в сингулярную точку в первые же мгновения после старта системного теста. Ничего, это можно решить аккуратным подбором стартовых параметров и констант.

Наконец, мир отлажен и запущен. Хотим, помимо всего прочего, понаблюдать за стихийным развитием форм жизни. После пары тысяч прогонов, жизнь так и не появилась. Лезть в рабочий мир и что-либо менять во время его «рантайма» не хочется. Приходится еще раз долго подбирать стартовые параметры и переменные окружения, проводя тонкую настройку. Жизнь наконец зарождается (привет, антропный принцип).

Теперь сидим, (с попкорном), внимательно наблюдаем за развитием симулируемых подопытных. Ждём пока они догадаются.
Ну или начнут свою эмуляцию строить. Зачем? Затем же, что и мы - потому что мы можем.

Экология сознания. Жизнь: В этой дискуссии о том, настоящий наш мир или выдуманный, практически не звучит другой важный довод...

Вы, наверное, это уже слышали: наш мир может оказаться изощренной компьютерной симуляцией, которая создает ощущение, что мы живем в реальной вселенной . Недавно эту тему поднял Илон Маск. И очень может быть, он прав. Но в этой дискуссии о том, настоящий наш мир или выдуманный, практически не звучит другой важный довод: это совершенно не важно .

Но сперва давайте разберемся, почему же мир может быть симуляцией. Подобные идеи выдвигали еще древние греки - то, что мы можем назвать компьютерной симуляцией, они считали, например, снами. И первое, что нужно понять - наше восприятие реальности не равняется самой реальности . Реальность - это просто набор электрических импульсов, интерпретируемых нашим мозгом. Мы воспринимаем мир не напрямую и не самым совершенным образом. Если бы мы могли видеть мир таким, какой он есть, не было бы ни оптических иллюзий, ни дальтонизма, ни разного рода трюков, позволяющих вводить мозг в заблуждение.

Более того, мы воспринимаем лишь упрощенную версию этой сенсорной информации. Видеть мир таким, какой он есть, требует слишком много вычислительной мощи, так что наш мозг упрощает его. Он постоянно ищет в мире паттерны и соотносит их с нашим восприятием. Поэтому то, что мы называем реальностью, есть лишь попытка мозга обработать входящие данные с органов чувств.

И если наше восприятие зависит от этого упрощенного потока информации, не важно, каков его источник - физический мир или компьютерная симуляция, которая подбрасывает нам ту же самую информацию. Но возможно ли создать столь мощную симуляцию? Давайте посмотрим на вселенную с точки зрения физиков.

Фундаментальные законы

С физической точки зрения, в основе мира лежат четыре фундаментальных взаимодействия:

• сильное,
• слабое,
• электромагнитное,
• гравитационное.

Они управляют поведением всех частиц в известной нам вселенной. Просчитать действие этих сил и симулировать простейшие взаимодействия довольно легко, и в какой-то степени мы это уже делаем. Но чем больше взаимодействующих друг с другом частиц добавляется в эту картину, тем сложнее ее моделировать. Впрочем, это вопрос вычислительной мощи.

Сейчас нам не хватает вычислительной мощи, чтобы смоделировать всю вселенную. Физики даже могут сказать, что такое моделирование невозможно - не потому, что это слишком сложно, а потому, что компьютер, моделирующий вселенную, будет больше, чем вся эта вселенная. И это, очевидно, невозможная задача. Однако в этой логике есть изъян: симулировать вселенную целиком и создать ощущение, что вы живете в некой вселенной - это не одно и тоже .

Многие компьютерные задачи было бы невозможно решить, если бы наш мозг не удавалось так легко обмануть. Например, мы смотрим кино или видео в интернете, которое передается с задержкой и фрагментарно, но мы воспринимаем все это как один последовательный поток. Логика простая: нужно снизить детализацию до уровня, на котором достигается оптимальный компромисс между качеством и сложностью и на котором мозг перестает проводить различия.

Есть масса приемов, позволяющих снизить потребность в вычислительных мощностях при симулировании вселенной. Самое очевидное: не обрабатывать и не показывать то, на что никто не смотрит. Другой прием - изобразить, как будто вселенная огромна и беспредельна, хотя на самом деле это не так. Этот прием используется во многих видеоиграх: снижая детализацию при изображении «далеких» объектов, мы экономим массу усилий и генерируем объекты только тогда, когда игрок их реально обнаруживает. Например, в игре No Man’s Sky огромная виртуальная вселенная генерируется на ходу, по мере того, как игрок ее исследует.

Наконец, можно внедрить фундаментальные физические принципы, ввиду которых крайне трудно или вообще невозможно достичь любой другой планеты, а значит, те, кто испытывает симуляцию, заперты в своем собственном мире (скорость света, постоянно расширяющаяся вселенная - ага, ага).

Если соединить эти подходы с некоторыми математическими приемами (например, фрактальной геометрией), можно создать достаточно приличную симуляцию вселенной, которая опирается на эвристические принципы нашего мозга. Эта вселенная кажется бесконечной, но это всего лишь трюк.

Впрочем, это само по себе не доказывает, что - как говорят Маск и другие сторонники этой идеи, - мы с высокой вероятностью живем в виртуальном мире.

В чем состоит аргумент?

Симуляция и математика

Аргумент о симуляции проработал оксфордский философ Ник Бостром. Он опирается на несколько предпосылок, которые - при определенной их интерпретации - позволяют сделать вывод, что наша вселенная, скорее всего, симуляция . Все довольно просто:

1. Вселенную вполне возможно симулировать (см. выше).

2. Каждая цивилизация или вымирает (пессимистический взгляд) до того, как приобретает возможность симулировать вселенную, или теряет интерес к симуляции, или же продолжает развиваться, достигает технологического уровня, позволяющего создавать такие симуляции - и делает это. Это лишь вопрос времени. (Поступим ли мы так же? А как же…)

3. Достигнув этого уровня, цивилизация создает множество разных симуляций. (Каждому хочется иметь свою вселенную.)

4. Когда симуляция достигает определенного уровня, она сама начинает создавать собственные симуляции (и так далее).

Если проанализировать все это автоматически, то придется заключить, что вероятность обитания в реальном мире крайне невелика - слишком много потенциальных симуляций. С этой точки зрения вероятнее, что наш мир - симуляция 20 уровня, а не оригинальная вселенная.

В первый раз, когда я услышал этот аргумент, я несколько испугался. Но вот хорошая новость: это не имеет значения.

«Реальность» - это лишь слово

Мы уже обсудили, что наше восприятие реальности сильно отличается от самой реальности. Предположим на минуту, что наша вселенная - действительно компьютерная симуляция. Это порождает следующую логическую цепочку:

1. Если вселенная - лишь модель, она представляет собой сочетание битов и байтов, попросту говоря, информацию.

2. Если вселенная - это информация, то и вы - информация, и я - информация.

3. Если все мы - информация, то наши тела - лишь воплощение этой информации, своего рода аватары. Информация не привязана к конкретному объекту. Ее можно копировать, преобразовывать, менять как захочется (нужны только соответствующие методики программирования).

4. Любое общество, способное создать симуляцию мира, также способно дать вашей «персональной» информации новый аватар (поскольку для этого требуется меньше знаний, чем для симуляции вселенной).

Иными словами, информация, определяющая вас, не привязана к вашему телу. Философы и теологи давно спорят о дуальности тела и души (разума, личности и т.п.). Так что эта концепция наверняка вам знакома.

Таким образом, реальность - информация, и мы - информация. Симуляция - часть реальности, которую она симулирует, и все, что мы симулируем, тоже реальность с точки зрения тех, кого мы симулируем. Значит, реальность - это то, что мы переживаем. Есть довольно популярные теории, утверждающие, что каждый объект, который мы видим - это проекция информации с другого конца вселенной или даже из другой вселенной.

То есть, если вы что-то испытываете, воспринимаете - это «реально». И симулированная вселенная столь же реальна, как вселенная, управляющая симуляцией, поскольку реальность определяется содержанием информации - а не тем, где эта информация хранится. опубликовано

Он иногда говорил о своей вере в то, что Земля даже не является реальной и мы, скорее всего, живем в компьютерной симуляции. «Шансы, что мы живем в основной реальности, — миллиард к одному», — заявил на конференции в июне 2016 года основатель компаний Tesla и Space X.

Илон Маск единственный из Кремниевой долины, кто проявляет глубокий интерес к «гипотезе симуляции», согласно которой мы воспринимаем как реальность то, что на самом деле является массивным компьютерным моделированием, созданным более изощренным интеллектом. Если после этих слов вы испытали дежавю и начали сравнивать окружающий мир с «Матрицей», то так и есть. Существует давняя философская и научная история с основным тезисом, что реальность — это иллюзия.

Один популярный аргумент в пользу «гипотезы симуляции», за пределами кислотных трипов, пришел от профессора Оксфордского университета Ника Бострома в 2003 году, хотя изначально сама идея была высказана философом XVII века Рене Декартом. В статье под названием «Вы живете в симуляции?» Бостром предположил, что члены продвинутой «постчеловеческой» цивилизации с огромной вычислительной мощностью могли выбрать запуск симуляций своих предков во Вселенной. Этот аргумент экстраполируется из наблюдения текущих тенденций в области технологий, в том числе роста популярности виртуальной реальности.

Если мы верим, что в происхождении сознания нет ничего сверхъестественного, и это всего лишь продукт очень сложной архитектуры в человеческом мозге, то мы сможем воспроизвести его. «Скоро не будет никаких технических препятствий, стоящих на пути к созданию машин с собственным сознанием», — говорит Ричард Террил, ученый в Лаборатории реактивного движения.

В то же время, видеоигры становятся все более и более усложненными, и в будущем у нас появится возможность моделировать сознательные сущности внутри них.

«Сорок лет назад у нас был Pong — два прямоугольника и точка. Вот где мы были. Сейчас, 40 лет спустя, у нас есть фотореалистичные, трехмерные симуляции с миллионами людей, играющих одновременно, и с каждым годом они становятся лучше. В скором времени у нас будет виртуальная реальность, у нас будет дополненная реальность», — заявил ранее Илон Маск. Эту точку зрения разделяет Ричард Террил: «Если прогресс будет развиваться существующими темпами несколько десятилетий, то очень скоро мы будем жить в обществе с искусственными существами, которые живут в симуляциях».

Причины верить в то, что Вселенная является симуляцией, включают тот факт, что она ведет себя математически и разбивается на субатомные частицы подобно пиксельной видеоигре. «Даже время, энергия, пространство, объем — все имеет конечный предел. Если это так, то наша Вселенная является одновременно вычислима и конечна. Эти свойства позволяют Вселенной быть смоделированной», — добавляет Террил.

Так кто же тогда создал эту симуляцию? «Будущие мы», — отвечает Ричард Террил.

Впрочем, не все являются сторонниками гипотезы. «Является ли это логически возможным, что мы находимся в симуляции? Да. Действительно ли мы находимся в симуляции? Я бы сказал нет», — рассказывает Макс Тегмарк, профессор физики в Массачусетском технологическом институте. Для того, чтобы привести убедительный аргумент, необходимо понять фундаментальные законы физики, благодаря которым возможен запуск симуляции. «И если мы живем в симуляции, то мы не имеем ни малейшего понятия, что такое законы физики. Тогда то, что я преподаю в MIT, будет моделируемыми законами физики», — добавляет Макс.

Физик-теоретик Лиза Рэндалл из Гарвардского университета более скептична: «Я не вижу никаких реальных доказательств».

Ричард Террил считает признание того факта, что мы живем в симуляции, изменит правила игры так же, как когда Коперник понял, что Земля не является центром Вселенной. «Это была такая глубокая мысль, что она даже не рассматривалась как предположение». Ученые до Николая Коперникапытались объяснить своеобразное поведение движения планет сложными математическими моделями. «Когда они бросили предполагать, все остальное стало гораздо проще понять», — подчеркивает Террил.

То, что мы можем жить в симуляции, может быть, по мнению Ричарда, является более простым объяснением нашего существования, чем мысль об эволюционировании в самоосознанных существ. Гипотеза симуляции также учитывает странности в квантовой механике — в частности, проблемы измерения, в результате чего все становится определенным только во время наблюдения. Для Тегмарка это не имеет смысла: «У нас есть проблемы в физике, и мы не можем сваливать провалы в их решении на симуляцию».

Как можно проверить гипотезу? С одной стороны, нейрофизиологи могут проверить, возможно ли имитировать человеческий разум. До сих пор машины хорошо играли в шахматы, но может ли машина достичь сознания? Мы не знаем. С другой стороны, ученые могут обнаружить признаки симуляции.

Для Ричарда Террила у гипотезы моделирования есть «красивые и глубокие» последствия. Во-первых, гипотеза обеспечивает научную основу для своего рода жизни после смерти или области реальности за пределами нашего мира: «Вам не нужно чудо, вера или что-нибудь особенное, чтобы в это поверить. Это происходит естественным образом из законов физики». Во-вторых, у человечества в будущем появится возможность создавать свои собственные симуляции и населять их.

На Code Conference 2016: есть только один шанс на миллиард, что человечество не живёт в компьютерной симуляции.

Едва ли наша реальность - основная. Гораздо более вероятно, что мир вокруг нас и мы сами - виртуальные сущности, созданные сверхразвитой цивилизацией, уровня который мы, возможно, достигнем 10 тыс. лет спустя.

Свой тезис Маск аргументирует следующим образом:

В 1970-х у нас был «Pong» - два прямоугольника и точка. Сейчас, сорок лет спустя, у нас реалистичные 3D-симуляторы, в которых одновременно сидят миллионы людей по всему миру.

Илон Маск

основатель Tesla Motors, SpaceX и PayPal

Постепенно мы учимся создавать всё более и более реалистичные копии реальности. Следовательно, рано или поздно мы придём к тому, что реальность будет неотличима от симуляции. Вполне возможно, что некая цивилизация уже проделала этот путь до нас, и наш мир - один из её многочисленных экспериментов.

Маск сделал свой аргумент ещё более жёстким: «Или мы создадим неотличимые от реальности симуляции, или цивилизация прекратит своё существование».

В ответе Маска ясно угадываются идеи шведского философа Ника Бострома , который ещё в 2003 году в своей известной работе «Мы живем в компьютерной симуляции?» (рус. пер.) предложил три версии существования человечества:

Цивилизации вымирают, не достигнув постчеловеческой стадии, на которой они могут превзойти биологические возможности человека с помощью технических изобретений и строить искусственные модели сознания.

Цивилизации, которые достигают того уровня, на котором они могут моделировать искусственную реальность по своему желанию, по какой-то причине в этом незаинтересованны;

Если пункты 1 и 2 неверны, то нет почти никаких сомнений, что мы живём в компьютерной симуляции.

В рамках этой гипотезы реальность может быть не единичной, а множественной.

Пост-люди, разработавшие нашу симуляцию, могут быть и сами смоделированы, а их создатели, в свою очередь, тоже. Может быть множество уровней реальности, а их количество может увеличиваться с течением времени.

Ник Бостром

профессор Оксфордского университета

Если гипотеза верна, мы сами через какое-то время сможем достичь стадии «творцов» виртуального мира, который станет «реальным» для его новых обитателей.

Судя по всему, именно модель Бострома заставила Илона Маска предположить, что выбор у нас невелик: или создать неотличимые от реальности симуляции, или прекратить своё существование и развитие. Тот вариант, что постчеловечеству по каким-то причинам (например, этическим) будет неинтересно создавать виртуальные миры, Маск всерьёз не рассматривает.

Сам Бостром, однако, не уверен, какой из трёх сценариев находится ближе к истине. Но по-прежнему считает, что гипотезу виртуальной реальности необходимо принимать всерьёз. Вскоре после заявления Маска философ дал свои комментарии , в которых подтвердил это ещё раз:

Важно понимать, что то, что мы находимся в симуляции, несёт не метафорический, а буквальный смысл, - что мы сами и весь этот мир вокруг нас, который мы видим, слышим и чувствуем, существует внутри компьютера, построенного некоторой развитой цивилизацией.

Спустя некоторое время на портале Motherboard появилась развёрнутая статья философа Риккардо Манзотти и учёного-когнитивиста Эндрю Смарта «Илон Маск неправ. Мы не живём в симуляции» (краткую версию статьи на русском языке опубликовала Meduza).

Симуляция - это всегда объекты материального мира, существующие в реальности. Информация не существует отдельно от атомов и электронов, виртуальные миры - от компьютеров, которые, в свою очередь, являются частью физического мира. Следовательно, мы не можем отделить «виртуальное» от «реального».

Симуляция, неотличимая от реальности, перестаёт быть симуляцией. Простой технический прогресс не делает виртуальные модели более реалистичными: нарисованное яблоко не станет более реальным, если мы добавим к нему ещё больше пикселей. Если же мы создадим яблоко, которое можно съесть - химическое и биологическое материальное яблоко, - то оно по определению перестанет быть симуляцией.

Любая симуляция нуждается в наблюдателе. Симуляция неотделима от сознания, которое её воспринимает. Но мозг, который служит источником сознания - это не вычислительное устройство. Это крайне сложная биологическая машина, которую едва ли можно воспроизвести с помощью алгоритмических компонентов. Если полноценный искусственный интеллект и будет создан, то он будет сильно отличаться от человеческого.

Оппоненты обвиняют Маска в картезианском дуализме и платоновском идеализме, который восходит к самым ранним философским спорам о природе реальности. Действительно, его гипотеза предполагает, что симуляцию каким-то образом можно отделить от материальной реальности, а также разграничить базовый, наиболее «реальный» мир - и его виртуальные эманации. Сколько бы ни было уровней симуляции, за ними всегда предполагается один, последний, который является источником всех остальных.

Но для тех, кто находится внутри симуляции, в этом делении нет никакого смысла. Если другие, более подлинные уровни реальности для нас недоступны, то бесполезно о них говорить. Всё, что мы знаем - это настоящие, а не симулированные яблоки, даже если на каком-то «более глубоком» уровне они являются симуляцией.

Этот спор напоминает старый рассказ Борхеса о стране, в которой картографы создали карту, которая по величине и всем деталям была точной копией самой этой страны (эту метафору, кстати, использовал Бодрийяр в своей знаменитой работе «Симулякры и симуляция»).

Если карта - это точное воспроизведение территории, то есть ли смысл в самом делении «карта и территория», «реальность и симуляция»?

К тому же в модели Маска снова возрождаются теологические затруднения, на которые люди (за неимением лучшего) столетиями тратили свои интеллектуальные ресурсы. Если у мира есть создатели, то почему в нём присутствует столько зла? Для чего мы живём: это всего лишь случайный эксперимент, или в нашей жизни заложен какой-то тайный замысел? Можно ли выйти на тот самый «более глубокий» уровень реальности, или мы можем только строить о нём свои предположения?

На первый вопрос, конечно, можно ответить словами агента Смита из «Матрицы», что «человечество как вид не приемлет реальность без мучений и нищеты», поэтому даже искусственная реальность должна быть именно такой. Но базовых трудностей это не снимает. К тому же здесь очень легко переключиться в конспирологическую логику, предположив, что всё вокруг - это иллюзия, плод заговора разумных машин (инопланетян, масонов, правительства США) против человечества.

Во многих отношениях гипотеза о «виртуальности» - это переодетая теология. Её нельзя доказать и невозможно опровергнуть.

Возможно, наиболее уязвимая сторона этой гипотезы - допущение о том, что сознание можно моделировать с помощью компьютерных технологий. Наши мозги не состоят из кремниевых чипов, и алгоритмические вычисления - далеко не главная их функция. Если мозг - это компьютер, то это неотлаженный компьютер со множеством противоречивых операторов и компонентов с неясным назначением. Человеческое сознание нельзя оторвать не только от материи, но и от окружения - социального и культурного контекста, в котором оно участвует.

Достоверных свидетельств того, что все эти компоненты можно технически «симулировать», пока ни у кого нет. Даже самый мощный искусственный интеллект, скорее всего, будет также далёк от человеческого сознания, как настоящее яблоко от логотипа компании Apple. Он будет не хуже и не лучше, но совершенно иным.

В оформлении статьи использован кадр из фильма Inception («Начало»).

П о оценкам многих специалистов, примерно лет через 50-100 вычислительные возможности компьютеров вырастут в миллионы раз. Благодаря этому мы сможем создавать виртуальные миры настолько реалистичными, что их персонажи фактически обретут разум, но не будут знать о том, что живут в симуляции.

Кое-кто из учёных даже выдвинул идею, что гипотетически мы все можем быть героями компьютерной игры.

Гипотеза о виртуальности нашего мира была впервые широко представлена в 2003 году философом Ником Бостромом. Он предположил, что если существуют множество достаточно развитых цивилизаций, они склонны создавать симуляции Вселенной или её частей, и мы с большой вероятностью живём в одной из них.

Летом 2016 года Илон Маск заявил, что существует лишь один шанс из миллиарда, что наша реальность не подделка. То есть по факту он на все 100 уверен, что мы живём в матрице (про это несколько месяцев назад мы уже делали отдельное видео).

Ну а сегодня попытаемся найти доказательства тому, что наш мир и правда является всего лишь симуляцией. Поехали!

Видеоигры

Для того чтобы понять суть первого доказательства, надо зайти издалека, а именно с того, как работают видеоигры.

Grand Theft Auto V

Например, играя в GTA V , находясь на одной из улиц города этой игры, вы можете видеть, как по дороге едут машины, по тротуару ходят люди и, в целом, кипит жизнь.

Свернув за угол и перейдя на другую улицу, вы видите то же самое.

Из-за этого создаётся иллюзия, что это же сейчас происходит и на других улицах данного города. Но это не так.

На самом деле, на других районах в этот момент ничего не происходит. Пока вы там не появитесь, эти улицы будут пусты, там даже текстуры не будут прогружены. Но как только вы туда придёте, незаметно для вас там моментально появятся всё те же пешеходы, автомобили, животные и т. д.

Так вот – по такому принципу работают все видеоигры. Делается это с целью оптимизации нагрузки на «железо» вашего компьютера. То есть, когда в игре вы смотрите вперёд, компьютер максимально фокусирует изображение перед вашим взором. При этом текстуры и объекты позади вас, на которые вы не смотрите, сильно упрощаются или вовсе исчезают.

Это и позволяет облегчить нагрузку на вашу игровую платформу, выдавая максимально красивую графику.

Теперь попробуем всё в той же GTA V посмотреть на город с высоты. Перед нами всё становится видно как на ладони.

Мы можем наблюдать, как одновременно по многочисленным улицам едут машины. Спрашивается, как мощности игровой консоли хватает на просчёт такого числа машин? А вся хитрость состоит в том, что у автомобилей вдали включается очень упрощённая физика.

Например, если мы выпустим ракету в те машины, то от взрыва они даже не разлетятся в разные стороны.

Но как только мы подойдём поближе к одной из улиц, так сразу физика автомобилей усложнится, и они, наконец, начнут реагировать на взрывы.

Sid Meier’s Civilization V

Теперь давайте посмотрим на игру Цивилизация V .

Если я резко перемещу камеру в другой конец карты, то мы можем увидеть, как на наших глазах локация быстро прогружается, хотя она это должна была сделать за пару мгновений до того, как мы на неё посмотрели.

Но дело в том, что у Цивилизации V несовершенный игровой движок, потому мы можем замечать такие задержки. Локация будто бы понимает, что за ней начали наблюдать и быстро внешне становится такой, какой её задумывали разработчики. Получается, что наблюдатель влияет на игровой мир даже простым своим наблюдением.

Так вот, как я и говорил, по такому принципу видеоигры будут работать всегда. Даже через много лет, когда компьютеры будут настолько мощными, что смогут одновременно просчитывать все крупные объекты в виртуальном большом городе, всё равно останутся какие-нибудь мелкие детали, например, насекомые или микробы, которые прогружаться будут только тогда, когда на них смотрит наблюдатель, т. е. игрок. И всё ради оптимизации! Это было важное предисловие.

Теперь перейдём к первому доказательству теории матрицы.

Эксперимент с двумя щелями

Давайте познакомимся с квантовой механикой, а точнее с экспериментом с двумя щелями. Это самый знаменитый эксперимент в истории физики. Его повторяли больше чем любые другие эксперименты, потому что у него были ошеломляющие результаты, и все учёные хотели получить их лично. Именно этот эксперимент перевернул с ног на голову всю физику и вдохновил многих учёных изучать квантовую механику.

Твёрдые частицы

Чтобы понять суть этого эксперимента, мы сначала должны посмотреть на то, как ведут себя частицы.

Если мы будем обстреливать щит с прорезью небольшими твёрдыми шариками, то на экране, о который они бьются, мы увидим одну полоску.

Если мы добавим ещё одну щель и будем обстреливать щит, то на экране мы закономерно увидим две полоски.

Волны

А теперь давайте посмотрим, как в этом случае себя поведут волны.

Волны прошли сквозь прорезь и распространились, ударяя экран с наибольшей силой строго по линии прорези.

Яркая полоска на экране показывает силу удара. Она похожа на полосу в первом эксперименте с твёрдыми шариками.

Но! Когда мы добавляем вторую щель, то происходит нечто иное. Если вершина одной волны встречается с вершиной другой, то они гасят друг друга, и на экране мы увидим интерференционный узор из многих полосок.

Точка, где пересекаются две вершины волн, даёт наивысшую силу удара, и мы видим яркие полосы, а там, где волны гасят друг друга, ничего нет.

Таким образом, если мы пропускаем твёрдые шарики через две щели, то видим две полоски.

А вот с волнами мы видим интерференционный узор из многих полосок.

Пока всё понятно.

Элементарные частицы

А теперь давайте посмотрим на кванты. Фотон – это очень маленькая частица света. Если мы пропустим фотоны через одну щель, то увидим одну полоску на экране, как и в случае с твёрдыми шариками.

Но если мы пропустим фотоны через две щели, то ожидаем увидеть две полоски. Но нет!

Каким-то мистическим образом на экране появляется интерференционный узор из многих полосок.

Как же так? Мы выпустили фотоны, – маленькие частицы света – ожидая увидеть две полоски, но вместо этого видим много полосок, как в случае с волнами. Это ведь невозможно!

Позже учёные выяснили, что такое же странное поведение показывают не только фотоны, но и электроны, протоны и различные атомы. Физики долго ломали голову над этой загадкой.

Они подумали: быть может, эти маленькие шарики бьются друг о друга, из-за чего отталкиваются в разные стороны и поэтому создают интерференционный узор из многих полосок?

Тогда физики стали выстреливать по одной микрочастице друг за другом, чтобы не было ни малейшего шанса их взаимодействия. И вот тут у учёных случился когнитивный диссонанс: вскоре на экране вновь появился интерференционный узор, нарушая все законы физики.

Как же так? Как элементарные частицы могут создавать узор, словно волны? Ведь их выпускали по одной! Этого никто не понимал.

По логике получалось, что частица будто бы разделялась надвое, проходила через обе щели и ударялась сама о себя. Просто бред какой-то!

Физики были полностью обескуражены этим. Они решили подсмотреть, через какую щель частица проходит на самом деле. Они поставили измеряющий прибор возле одной из щелей и выпустили электрон.

Но в квантовой механике – больше мистики, чем учёные могли себе представить. Когда они начали наблюдать, частицы снова стали вести себя как маленькие шарики и произвели изображение двух полосок, а не интерференционный узор из многих полосок.

То есть сам факт измерения или наблюдения за тем, через какую щель прошёл электрон, выявил, что он проходит через одну прорезь, а не через две. Электрон решил повести себя иначе, как будто знал, что за ним наблюдают. Наблюдатель разрушил волновую функцию частицы лишь только фактом своего наблюдения! Это вам ничего не напоминает?

Да, всё это очень сильно похоже на работу игрового движка. Создаётся впечатление, что наша Вселенная будто запущена на каком-то компьютере, мощности которого недостаточно, чтобы с точностью просчитывать движение каждой отдельной микрочастицы в пространстве, поэтому он это делает по упрощённой модели в виде волны вероятности. А более точные просчёты начинает делать только тогда, когда за конкретной частицей начинают наблюдать, чтобы не сломать для наблюдателя иллюзию реальности его мира. Такой приём облегчает нагрузку на «железо» вычислительной машины – всё, как в видеоиграх!

Но вся проблема в том, что 100 лет назад, когда учёные пытались дать объяснение аномальным результатам эксперимента с двумя щелями, не было видеоигр, и потому физики не додумались выдвинуть гипотезу о том, что мы живём в виртуальной реальности.

Интерпретации квантовой механики

Вместо этого было выдвинуто множество других теорий. Самой известной из них была придумана в 1927 году в городе Копенгаген.

Копенгагенская интерпретация

Учёные Нильс Бор и Вернер Гейзенберг предположили, что элементарные частицы – это как бы одновременно и волны, и частицы.

Так вот, для того чтобы измерить электрон, т. е. провести над ним наблюдение, его надо ударить о кванты измерительного прибора. И именно из-за этого удара волновые функции электрона «схлопываются», и он становится только частицей. Таким образом, сам наблюдатель не влияет своим наблюдением на частицу – влияют только кванты измерительного прибора.

Так как это объяснение квантовой механики было сформулировано в городе Копенгаген, его назвали Копенгагенской интерпретацией.

Забавно, но если эта интерпретация верна, то она всё равно не опровергает гипотезу матрицы, т. к. её можно подстроить и под это объяснение.

Например, фотоновая программа может распространяться в сети как волна, а затем перезапускаться в тот момент, когда узел перегружен, превращаясь в частицу. Это объясняет и квантовые волны, и коллапс волновой функции.

Многомировая интерпретация

После Копенгагенской интерпретации второй по популярности объяснение причин странного поведения микрочастиц в эксперименте с двумя щелями стала Многомировая интерпретация.

Её суть заключается в том, что, возможно, существуют как бы параллельные вселенные, в каждой из которых действуют одни и те же законы природы.

И что при каждом акте измерения квантового объекта наблюдатель как бы расщепляется на несколько версий. Каждая из этих версий «видит» свой результат измерения и действует в соответствии с ним в своей вселенной.

Вот такое странное объяснение!

В какую из этих интерпретаций больше верить – решайте сами.

Например, опрос учёных, сделанный в 1997 году, на симпозиуме под эгидой UMBC (University of Maryland, Baltimore County – Мэрилендский университет в Балтиморе) показал, что большинство физиков не верят ни копенгагенской, ни многомировой интерпретации. Голоса распределились следующим образом:

• 13 человек проголосовало за Копенгагенскую интерпретацию;
• 8 – за Многомировую;
• несколько учёных – за другие, менее популярные интерпретации;
• 18 физиков высказались против всех предложенных интерпретаций на тот момент времени.

До сих пор спор насчёт правильной интерпретации квантовой механики продолжается по всему миру. Он ведётся между учёными университетов, на конференциях и даже в барах и кафе.

Ну а тем временем в 2006 году развитие технологий позволило впервые провести ещё более хитроумную версию эксперимента с двумя щелями.

Называется она эксперимент с отложенным выбором.

Эксперимент с отложенным выбором

В упрощённом варианте суть эксперимента примерно такая: микрочастицы всё так же пропускаются сквозь барьер с двумя отверстиями. Однако на этот раз физики смогли провести наблюдение тогда, когда частицы уже прошли сквозь отверстия, но ещё не ударились о проекционный экран.

Представьте, что вы стоите перед экраном с закрытыми глазами, а сквозь отверстия проходят микрочастицы в виде волн, но в последнюю секунду перед их ударом об экран вы решили открыть глаза. И вот тут произошло нечто удивительное.

В этот момент электроны становятся частицами, такими, какими они были при запуске из электронной пушки.

Электроны ведут себя так, как будто бы они вернулись в прошлое, будто не прошли сквозь два отверстия, а только через одно, будто они никогда не проявляли свойств волны. Это не укладывается в голове!

Вселенная, пространство, время, скорость света

Следующим намёком, что мы живём в матрице, может являться тот факт, что у нашей Вселенной есть максимальная скорость, хотя и не ясно почему.

Благодаря Эйнштейну все мы знаем, что ничего не может двигаться быстрее, чем фотоны в вакууме. Скорость света является константой.

Дело в том, что наш мир устроен настолько странным образом, что чем быстрее движется объект, тем сильнее замедляется его время. Это было доказано многочисленными экспериментальными проверками.

Доходя до скорости 300 тыс. км / с, время вообще останавливается. Говоря простым языком, если бы у вас был космический корабль, способный разгоняться до 300 тыс. км /с, и вы бы решили на нём полететь в далёкую галактику, которая находится на расстоянии 3 млрд. световых лет от нас, то вы бы туда долетели за одно мгновение, т. к. в процессе полёта время на корабле остановилось бы полностью, а в этот момент на Земле прошло бы 3 млрд. лет.

Так вот, фотоны света и двигаются со скоростью 300 тыс. км / с, и поэтому их время стоит на нуле, а потому разогнаться ещё быстрее просто невозможно. Ведь для увеличения скорости надо ещё сильнее замедлить время, а оно и так на нуле. Вот и возникает вопрос: почему наша Вселенная устроена таким образом, что скорость замедляет время? Почему пространство и время взаимосвязаны? Это очень и очень странно для реального мира, но довольно понятно для виртуального.

Если мы живём в матрице, то скорость света – это продукт обработки информации, следовательно, наш мир обновляется с определённой скоростью.

Процессор суперкомпьютера обновляется 10 квадриллионов раз в секунду.

А наша Вселенная обновляется в триллион раз быстрее, но принципы в основном те же.

Ну а время при росте скорости замедляется, потому что виртуальная реальность зависит от виртуального времени, где каждый цикл обработки является одним «тиком».

Многие геймеры знают, что когда компьютер подвисает, вследствие лага, игровое время тоже замедляется. Точно так же время в нашем мире замедляется с ростом скорости или рядом с массивными объектами, что свидетельствует о виртуальности Вселенной, в которой мы живём.

В корабле, летящем на огромной скорости, все циклы обработки его системы подвисают в целях экономии. Во всяком случае, такое можно допустить.

Квантовая запутанность

Принцип неопределённости

Представьте себе летящую в пространстве микрочастицу, например, фотон света. Во время полёта фотон, так сказать, вращается вверх или вниз, т. е. обладает спином.

Хотя на самом деле фотоны не вращаются, но для простоты понимания это сравнение сюда подходит.

Так вот, когда все физики планеты ломали голову над причинами столь мистических результатов эксперимента с двумя щелями, учёные пришли к выводу, что, скорее всего, до того, как над микрочастицей проводится наблюдение, у неё даже не бывает конкретного спина.

То есть, пока мы не посмотрим на фотон, он летит и при этом не может определиться, в какую сторону ему вертеться, находясь в суперпозиции неопределённости. Словно матушке-природе слишком тяжело точно просчитывать вращение каждой отдельной элементарной частицы в пространстве.

А потому это всё делается по упрощённой схеме, и только после того, как на частицу смотрит наблюдатель, она становится более физически сложной и её вращение, наконец, начинает просчитываться в одном из двух направлений.

Возможность передачи информации быстрее скорости света

Так вот – дальше всё оказалось ещё более невероятным. Когда Эйнштейн размышлял над теорией квантовой механики, он предложил очень интересный эксперимент, который, по его мнению, должен был показать ошибочность или неполноту Копенгагенской интерпретации.

Суть эксперимента такова. Если атом цезия испускает два фотона в разных направлениях, то их состояние из-за закона сохранения импульса становится взаимосвязанным. Это называется квантовая запутанность.

Чтобы было проще понять, объясним так: если один из запутанных фотонов вертится сверху вниз, значит, второй фотон обязан вращаться снизу вверх, т. е. в противоположную сторону. Иначе и быть не может.

Мы с вами уже знаем, что учёные предполагали, что до проведения наблюдения фотон не может определиться, в какую сторону ему вертеться. Выходило, что это происходит, даже если он запутан с другим фотоном и их вращение обязано идти в противоположные друг другу стороны.

Получается, что проведя измерение над одним из запутанных фотонов и узнав, в какую сторону он крутится, мы автоматически заставим второй фотон крутиться в противоположном направлении, хотя над ним мы даже не проводили наблюдения. Причём, второй фотон обязан моментально принять свой спин, как бы далеко он ни находился от первого фотона, над которым мы провели измерение.

Получалось, что даже если запутанные фотоны разнести друг от друга в разные концы Вселенной и провести наблюдение над одним из них, то второй фотон получит информацию об этом в квадриллионы раз быстрее скорости света и моментально изменит свой спин на противоположный. Просто невероятно!

Это нарушало законы физики. Ведь, насколько нам известно, ничего не может двигаться быстрее скорости света. Тогда каким образом второй фотон узнаёт так быстро, что над первым провели измерение? Каким образом до него информация доходит так быстро? Что-то не сходится…

Вот потому Эйнштейн был не согласен с объяснением квантовой механики, говоря, что мгновенная связь между микрочастицами в физической реальности просто невозможна. Он предполагал, что, скорее всего, когда запутанные фотоны вылетают из атома, в них уже бывает изначально заложена информация о том, кто в какую сторону будет вращаться, когда над ними проведут наблюдение. То есть фотоны ещё до измерения запрограммированы на вращение в определённую сторону. Тогда получалось, что проведя измерение над одной частицей, мы никак не влияли на другую, а только узнавали её спин.

Но в квантовой механике гораздо больше мистики, чем предполагал Эйнштейн. Через 17 лет после того, как он умер с чувством правоты, выяснилось, что этот гений жестоко ошибался.

Ирландский физик Джон Белл сделал нечто невозможное.

Он додумался до одного невероятно хитроумного и очень сложного эксперимента, который бы доказывал или опровергал теорию того, что в элементарные частицы заранее бывает вложена информация о том, в какую сторону им надо будет вертеться, когда над ними проведут наблюдение.

Результаты эксперимента были поразительными: они чётко и ясно показали, что до наблюдения частица действительно понятия не имеет, в какую сторону она должна будет вертеться, даже если она находится в запутанном состоянии с другой частицей. Только строго после измерения фотон рандомно выбирает себе спин. Получается, что запутанные элементарные частицы могут очень легко передавать друг другу информацию гораздо быстрее скорости света!

Физики были полностью ошеломлены этим. Никто не мог понять, как такое вообще возможно. В квантовой механике появилось ещё больше загадок, чем раньше.

Практическое измерение скорости передачи информации между элементарными частицами

В 2008 году группа швейцарских исследователей из университета Женевы задалась целью выяснить, а насколько быстро вторая запутанная частица узнает о том, что над первой провели измерение?

Они разнесли два запутанных фотона на расстояние 18 км друг от друга, провели измерение одной частицы и стали регистрировать, с какой скоростью на это отреагирует вторая.

У учёных была технология, которая позволила бы заметить задержку в 100 тыс. раз превышающую скорость света.

Но никаких задержек выявлено не было. Это означало, что запутанные фотоны умеют сообщаться друг с другом как минимум 100 тыс. раз быстрее скорости света, а скорее всего, вообще моментально!

Теория симуляции

Но хотя насчёт запутанных фотонов Эйнштейн и ошибался, в одном он, возможно, всё же был прав, это когда говорил, что мгновенная связь в физическом мире невозможна.

Что ж, в реальном физическом мире, может, и правда, невозможна. Вот только Эйнштейн не предполагал, что мы, вероятно, живём в цифровой виртуальной реальности.

И вот именно и в ней-то как раз мгновенная связь очень легко объясняется.

С этой точки зрения, когда два фотона запутываются, их программы объединяются для совместного ведения двух точек. Если одна программа отвечает за верхний спин, а другая – за нижний, их объединение будет отвечать за оба пикселя, где бы те ни были.

В моменте измерения одной запутанной частицы её программа рандомно выбирает ей один из спинов, а программа второй запутанной частицы реагирует на это соответствующим образом.

Этот код перераспределения игнорирует расстояния, потому что процессору не нужно ходить к пикселю, чтобы попросить его перевернуться, даже если экран большой, как сама Вселенная!

Уже много лет существует устойчивое выражение, что квантовую механику никто не понимает. Однако если предположить, что наш мир виртуален, то всё становится очень даже понятно.

Для описания мира элементарных частиц и их взаимодействий учёные прибегают к квантовой механике, а для изучения макромира, т. е. больших объектов, используется Общая теория относительности Эйнштейна. Но природа каким-то образом объединила два эти мира, а значит, должна существовать теория, которая одинаково бы подходила к описанию субатомного мира и мира крупнейших тел во Вселенной. И вот как раз гипотеза симуляции прекрасно с этим справляется!

Ею также легко можно объяснить загадку Большого взрыва, искривление пространства, туннельный эффект, тёмную энергию, тёмную материю и много чего ещё.

В последнее время некоторые умы говорят, что теория симуляции даже в случае своего подтверждения не изменит ничего.

Однако с этим утверждением очень трудно согласиться, т. к. официальное подтверждение может сильно подстегнуть более глубокие исследования в этом направлении, благодаря чему нам, возможно, удастся найти новые недостатки нашего мира, т. е. условности, а их уже можно использовать для создания новых технологий.

Например, если квантовые эффекты вызваны именно тем, что мы живём в симуляции, значит, создание таких вещей, как квантовые компьютеры или квантовая криптография и можно назвать использованием условностей нашего мира. Потому теория симуляции в случае своего подтверждения может изменить многое…

Как бы там ни было, с каждым годом учёные находят всё больше и больше косвенных намёков на то, что мы живём в матрице. И если это продолжится теми же темпами, то лет через 30 теория виртуальности нашего мира станет такой же официальной в мире науки, как и теория эволюции.

Возможно, уже скоро в школах ученикам будут рассказывать, что они живут не в реальном мире. Хотя знать, что ты являешься всего лишь сложной программой, обладающей чувствами, самосознанием, немного демотивирует.

Однако Илон Маск, наоборот, считает, что это как раз-таки мотивирует, т. к. данная гипотеза симуляции решает парадокс Ферми и показывает, что разумные цивилизации способны избежать самоуничтожения и технологически доходить до создания своих виртуальных миров. Потому для Маска жизнь в матрице является приятной утопией, и он очень хочет, чтобы это оказалось правдой.