Ученые: Вселенная - это компьютерная программа. Наш мир — это компьютерная симуляция

Тема дебатов: «Является ли Вселенная компьютерной симуляцией». Шесть ученых: физики-теоретики и философ рассуждают об оправданности идеи симуляции реальности. Слова Рене Декарта: «Откуда вы можете знать, что вас не дурачит некий злой гений, создавая ваше представление о мире, окружающем нас?» служат своеобразным эпиграфом диспута. В центре внимания тезис – хватит ли современной научной базы данных для полноценного аргументирования всех за и против.

Состав участников симпозиума

Приглашенные участники форума почти синхронно пришли к некоторым выводам по вопросу о симуляции вселенской реальности.

На конференцию пришли коллеги и друзья ее организатора и модератора Нила Деграсс Тайсона, чтобы размышлять, высказывать свои мнения и даже спорить:

• директор центра разума мозга и сознания, профессор нью-йоркского университета Дэвид Чалмерс;
• ядерный физик, научный сотрудник Массачусетского технологического института Зоре Давуди;
• профессор физики из университета Мэриленда Джеймс Сильвестр Гейтс;
• профессор физики Гарварда Лиза Рендалл;
• астрофизик из Массачусетского технологического института Макс Тэгмарк.

Взгляды и суждения ученых оказались интересны большому числу неравнодушных к смелым научным воззрениям, в корне, меняющем веками сложившееся мировоззрение. Билеты на конференцию, выставленные на реализацию в Сети, были проданы за три минуты!

Как участники окунулись в заявленную проблему

Первой взяла слово Зоре Давуди. Тема симуляции Вселенной возникла в процессе исследований схемы взаимодействия частиц. Итоги ее работы привели к размышлениям, почему законы, открытые исследователями не могут быть применены ко всей Вселенной. Сравнительный анализ компьютерных программ привел к формулированию гипотезы: Вселенная сама по себе может быть симуляцией. Ученым это показалось забавным, и они провели ряд изысканий в этом направлении.

Макс Тегмарк, признавший себя «облаком кварков», озвучил тезис о подчинении законам математики динамике и взаимосвязей частиц. Если бы он был персонажем компьютерной игры, задавшим себе вопрос о сути этой игры, то мог бы заметить математически выверенную программу. Спроецировав модель компьютерной игры на представления о Вселенной можно увидеть аналогии, а, следовательно, выходит, что там и там игра и симуляция. К таким выводам его подтолкнули фантазии Айзека Азимова.

Джеймс Гейтс, в своих исследованиях заметил при решении уравнений, связанных с электронами, кварками и суперсимметрии моменты, связывающие модели микро- и макромиров. На этом основании он выражает согласие с предыдущими выступающими. Джеймс особо подчеркнул важность трудов Айзека Азимова на формирование его выводов.

Вселенная паровая машина

Наверное, будет наивным проецирование результатов компьютерных исследований на всю Вселенную. Скорее всего, в какой–то очень небольшой степени аналогия верна, но компьютеры то тут причём? Так же, полтора столетия назад многомудрые ученые, которых тогда уже было немало, вдруг объявили Вселенную огромной паровой машиной. Ведь физические процессы, происходящие в агрегате, бессмысленно проецировать и на более масштабные конструкции, для получения шокирующих выводов.

Лиза Рендалл, задалась вопросом: зачем нам это надо? Если Вселенная – это компьютерная симуляция, то почему мир, данный человеку в ощущениях, никуда не исчез? Кто создал эту симуляцию, и какую роль играет человек в такой системе?

Философ Дэвид Чалмерс отметил фундаментальность вопроса, порассуждал о роли фантаста Айзека Азимова в возникновении у профессионального научного сообщества подобных вопросов. Он прочел не только всю художественную фантастику, но многие фундаментальные труды об истории и научных фактах. На этом основании Дэвид начал размышлять о соотношении сознания и разума, к которому он подходил как философ. Ведь философия позволяет отодвинуться и взглянуть на вещи со стороны. Вопрос о симуляции перекликается с проблемой, озвученной Декартом в эпиграфе.

По аналогии сформулируем сегодняшнюю проблему: «откуда тебе знать, что ты не живешь в симуляции вроде матрицы?» И если да, то получается, что ничего из этого якобы не существует. Вопрос интересен потому, что ничего из того, что мы можем знать, эту симуляцию не может исключить. Но если мы живем в симуляции, то она реальна, ведь в ней содержится вся информация, и в этом нет ничего плохого.

Виртуальные эксперименты – путь границам измеримого

Зоре Давуди. Гипотетические эксперименты были основаны на уже имеющейся научной базе позволили предположить возможность конструирования виртуальной модели, от простой компьютерной симуляции к вселенской. То есть виртуальные экспериментаторы строили Вселенную с самого основания.

Однако на определенном этапе процесс исследования натыкается на ограниченность нужных научных знаний, с другой стороны множество информационных точек, из которых можно выстроить теорию невозможно вводить для расчетов в современные компьютерные системы, чисто технически. Не существует одного пути изучения процесса для получения правильного результата.

Нил Тайсон вывел: мы не можем этого сделать, потому что мы ограничены, а, следовательно, и сама Вселенная ограничена.

Зоре Давуди – в этом то и суть! Если мы основываемся на предположении, что симуляция лежит в основе Вселенной, то симулятор Вселенной – это конечный компьютерный ресурс, то он, как и мы симулирует Вселенную в ограниченных условиях. Поэтому используется метод наложения моделей ограниченных симуляций на бесконечную Вселенную при совмещении с другими расчетами, явлениями и, к примеру, космическими лучами, составляют путь к границам измеряемого.

Аргументы «за» и «против»

Макс Тегмак. Фантастическая идея, что мы живем в мире симуляции, впервые озвучена философом Ником Бостромом. Он отметил, что физические законы позволят нам делать мощные компьютеры гигантских размеров, которые могут симулировать разум. Если мы не уничтожим себя и Землю, то в будущем, большая часть мышления и вычислений будет осуществляться подобными компьютерами, и, следовательно, если действия разума будут симулированы, то мы вероятно тоже симулированы. Это аргумент «за».

Уточнение ведущего: если симулирование вселенной станет развлечением для тех, кто получит доступ к грандиозному компьютеру, то мы живем в симулированных вселенных, даже если одна из них и реальна.

Контраргументом может быть размышление о симулированной Вселенной. Если предположить, что мы живем в симулированной Вселенной, изучаем законы физики «симулированного мира», и обнаруживаем, что в нем мы можем создавать гигантские суперкомпьютеры и всякие симулированные разумы. То есть выходит мы создали симуляцию, внутри симуляции. Потом, во внутренней симуляции могут тоже появиться суперкомпьютеры и новые симуляции, что-то вроде матрешки.

Оба аргумента ущербны потому, что мы не знаем истинных законов физики исходной вселенной, здесь есть философский подвох.

Несовершенство науки и образа мыслей человека

Как мы при помощи научных методов можем протестировать идею, живем мы в симуляции или нет. Одним из лучших способов – это поиск свидетелей существования программиста. Помимо этого нам стоит смотреть на непонятные вещи. Невозможно придумать более непонятного, чем сознание, можно ли его хоть как-то описать математически, если это невозможно сделать, то гипотеза симуляции Вселенной будет неактуальна.

Но в некотором смысле даже математика несовершенна, она не всегда доказуема. Нет доказательств некоторым теоремам. Возможно, то чем идет разговор не всегда требует математического обоснования. Но может быть, живя и информационном поле, мы искусственно навязываем себе проблему, которая никак не связана с реальностью, либо есть более качественная гипотеза, которая найдется на следующем этапе развития человечества. Следовательно, находясь на определенном уровне развития, ученые дают объяснения процессов не более чем могут. Заглядывая за грань познаваемого, мы получаем проблему, у которой на данный момент нет, и не может быть разрешения.

Наивные потуги «объять необъятное»

Если нам не нужна гипотеза, что мы живем в мире симуляции, нам стоит просто обойтись без нее, сказал философ Дэвид Чалмерс, может наука нам и представит уравнения и вычисления, совмещаемых с гипотезой про симуляцию, но гораздо проще, если это не так. Но похожа ли Вселенная на шахматную доску, где всех ходы записаны? Скорее всего, никто не знает верного ответа. Но есть много других игр, а здесь перед нами одна Вселенная, где мы можем проверять свои предположения.

Многие люди думают, что все вокруг существует ради них. Однако, скорее всего это не так, мы мучаемся в поисках правильного понимания окружающего мира и в частности Вселенной, а она по-большому счету равнодушна ко всем нашим потугам. Вселенная является удивительной тайной, а человеку нужно быт поскромнее в попытках «объять необъятное». Мир был бы лучше, если бы люди были немного скромнее. Поэтому истинной задачей физики является поиск скрытой простоты вещей.

Физика не теряет свою актуальность

Цель физики, смотря на сложную и беспорядочную Вселенную искать в ней скрытые шахматные правила, которые на самом деле просты. Сначала нужно представить, что это возможно, а потом, напрягая все до края силы выяснять истину. Однако даже если мы докопаемся до того, что не живём в симуляции и начнём исследовать «настоящую реальность», где гарантии, что эта «настоящая реальность» не симуляция?

По сути, реальна ли Вселенная, или симулирована не важно, ибо каждый день мы переживаем, а как? Реально, или воображаемо не очень существенно. На данный момент у нас нет научных законов, при помощи которых можно доказать тезис о симуляции, как нет и достаточных оснований, чтобы полностью его опровергнуть.

В будущем, возможно, такие аргументы найдутся. Следит ли некий «Программист» за нашим существованием или нет? Доказательно утверждать нельзя. Самое легкое – это представить все в нашей жизни творением неких высших существ.

Наверняка вы задумывались о том, что окружающая действительность в чем-то похожа на компьютерную игру. Однозначных доказательств, что наша реальность является виртуальной пока нет, впрочем, как и доказательств обратного. Однако, «ЗА» эту, на первый взгляд, абсурдную идею, говорят некоторые странности строения нашего мира.
В 2003 году Илон Маск сделал обескураживающее заявление: мы находимся внутри компьютерной симуляции. Веским доводом, по его мнению, является то, что ещё 30 лет назад графика игр была на самом низком примитивном уровне, а сейчас – почти не отличить от реальности, а через 100 лет у человечества появится возможность смоделировать вселенную. А что если какая-нибудь суперцивилизация уже спрограммировала нашу вселенную и множество других, и в этих искусственных мирах стало возможным сделать свои виртуальные симуляции, и так бесчисленное количество раз. Тогда получается, что симулированных миров – миллиарды, а настоящая реальность – одна, и шанс оказаться в этой единственной истинной реальности — один к миллиарду. Вывод – мы живём в компьютерной симуляции.
Но давайте отойдём от этих абстрактных рассуждений и обратимся к фактам из жизни. Какие обоснованные аргументы есть в пользу устройства мира, как матрицы.
1. В нашей вселенной господствуют точные науки. Это говорит о том, что наш мир может быть описан при помощи цифрового кода.
2. Идеальные условия для зарождения и существования жизни. Расстояние до солнца (комфортный температурный режим), размеры и масса Земли (подходящая сила гравитации), и многие другие параметры как будто специально созданы для этого.
3. Человеку не доступна большая часть светового и звукового спектра. Возможно, именно там спрятано то, что нам не следует видеть и слышать (какие-то лишние детали, условные проводки или какой-нибудь мусор, всё то, что могло бы навести на идею о нереальности мира).
4. Религия. Возможно, эта вера в создателя, заложенное в нашу программу врождённо, или это ощущение, что «он есть» у нас присутствует на интуитивном уровне.
5. Противники концепции цифровой симуляции утверждают, что искусственный мир должен быть проработан с колоссальной точностью и детализацией, коей является наша реальность, а это невозможно. Но откуда нам знать, какая действительность на самом деле, может, она в разы более усложнённая, нежели наша. К тому же всё многообразие мира можно подробно не прорабатывать, в тех местах, куда игрок никогда не попадёт (далёкий космос), или там, куда он не смотрит в данный момент (эффект наблюдателя в микромире), что снижает нагрузку на мощность компьютера.
6. Почему мы одни во вселенной? Не наблюдается ничего, что указывало бы на существование разумной жизни в космосе. Может, он просто картинка?
Что будет если человечество вплотную приблизится к разгадке? Для нас ничего не изменится: выйти из симуляции мы не сможем, потому что являемся всего лишь строчками программного кода и наша реальность, это то, что транслируют в мозг органы чувств. Нас можно только выключить.

Каждый, кто смотрел знаменитый фильм «Матрица», вероятно, спрашивал себя: не живём ли мы в компьютерной симуляции реальности? Двое учёных считают, что смогли ответить на этот вопрос. Зоар Рингель (Еврейский университет в Иерусалиме) и Дмитрий Коврижин (Курчатовский институт) опубликовали совместное исследование проблемы в последнем номере научного журнала Science Advances.

Пытаясь решить проблему компьютерного моделирования квантовой системы, они пришли к выводу, что такая симуляция в принципе невозможна. Создать для неё компьютер нельзя из-за физических возможностей Вселенной.

Учёные, увеличивая число частиц в симуляции, обнаружили, что вычислительные ресурсы, необходимые для моделирования, росли не линейно, а по возрастающей. И для симуляции поведения нескольких сотен электронов требуется компьютер такой мощности, что он должен состоять из гораздо большего числа атомов, чем есть во Вселенной.

Таким образом, компьютер, который мог бы моделировать окружающий нас мир, создать невозможно. Этот вывод учёных утешит не столько тех, кто сомневается в реальности Вселенной, сколько физиков-теоретиков — ведь если нельзя создать компьютер, который будет моделировать и анализировать квантовые явления, то их рабочие места никогда не займут роботы, отметил сайт Американской ассоциации содействия науке, которая издаёт журнал Science Advances.

Один из миллиарда

Не стоит удивляться тому, что серьёзные учёные обсуждают сюжет из области развлекательного кинематографа. В теоретической физике уделяется внимание и куда более причудливым теориям. И некоторые из них с точки зрения стороннего наблюдателя выглядят как чистая фантастика. Одна из интерпретаций квантовой механики (интерпретация Эверетта) предполагает существование параллельных вселенных. А некоторые решения уравнений Эйнштейна теоретически допускают путешествия во времени.

• Кадр из фильма «Матрица»

Научно обоснованную гипотезу смоделированной природы нашего мира выдвинули не писатели-фантасты. Самое известное обоснование этого высказал профессор Оксфорда Ник Бостром в своей работе «Доказательство симуляции».

Бостром не утверждал прямо, что мир вокруг нас создан при помощи вычислительной техники, но выдвинул три варианта будущего (трилемма Бострома). По мнению учёного, человечество или вымрет раньше, чем сможет достичь стадии «постчеловечества» и получить возможность создания симуляции, или, достигнув этой стадии, не станет её создавать, или же мы уже сейчас живём в компьютерной симуляции.

Гипотеза Бострома — это уже не физика, а философия, но на примере открытия Рингеля и Коврижина видно, как из физического эксперимента можно сделать философские выводы. Особенно если эта философия допускает математические расчёты и прогнозирует технологический прогресс человечества. Поэтому трилеммой интересуются не только теоретики, но и практики: самый известный апологет выкладок Бострома — Илон Маск. В июне 2016 года Маск практически не оставил шансов «реальному миру». Отвечая на вопросы журналистов, генеральный директор компаний Tesla и SpaceX заявил, что вероятность реальности нашего мира — один к миллиарду. Однако убедительных доказательств своего утверждения Маск не привёл.

• Илон Маск
• Reuters
• Brian Snyder

Теория Рингеля и Коврижина опровергает слова Маска и настаивает на полной реальности нашего существования. Но стоит отметить, что их выкладки работают только в том случае, если симуляцию реальности рассматривать как продукт компьютерных технологий.

Впрочем, Бостром предполагал, что симуляция не обязательно должна носить характер компьютерной программы, ведь симулировать реальность могут и сны.

Технологий производства сновидений у человечества пока нет, их примерные технические характеристики неизвестны. Это значит, что для них могут и не потребоваться вычислительные мощности всей Вселенной. Следовательно, вероятность появления технологий симуляции сбрасывать со счетов пока рано.

Страшный сон

Однако ни физики, ни философы такими частностями, как конкретное описание моделирования реальности, не занимаются — науке придётся делать слишком много допущений.

Пока с этим справляются писатели и режиссёры. Идея виртуальной реальности молода, но простое перечисление книг, фильмов и компьютерных игр о ней займёт не одну страницу. При этом в основе большинства из них так или иначе лежит страх перед технологиями.

Самое известное произведение подобного рода — фильм «Матрица» — показывает безрадостную картину: реальность симулируется для эксплуатации человечества, создания золотой клетки для него. И такой характер носит большинство фантастических произведений о симуляции мира, которые почти всегда оборачиваются антиутопией.

В жутком рассказе британского фантаста Харлана Эллисона «У меня нет рта, но я хочу кричать» оставшиеся в живых представители человечества существуют под тотальным контролем компьютера-садиста, который моделирует реальность для того, чтобы придумывать им новые изощрённые пытки.

Герой «Тоннеля под миром» Фредерика Пола с ужасом узнаёт, что он и вся его жизнь созданы всего лишь в рамках модели крупной аварии, в которой он ежедневно умирает страшной смертью, чтобы наутро воскреснуть со стёртой памятью.

• Кадр из фильма «Ванильное небо»

А в фильме «Ванильное небо» симуляцию реальности используют для того, чтобы больные люди в состоянии криогенной заморозки ощущали себя счастливыми, хотя их проблемы так и остаются нерешёнными.

Человечество боится симуляции реальности, иначе все эти фильмы и книги вряд ли были бы такими пессимистичными. Так что спасибо Рингелю и Коврижину за прививку оптимизма для всего человечества. Конечно, если их исследование — это не отвлекающий манёвр матрицы.

Множество людей считают тему виртуальной жизни очень интересной. Недаром фильм братьев (точнее уже сестер) Вачовски « » обрел такую огромную популярность. Конечно, основная идея компьютерной симуляции состоит не в том, что миром управляют гигантские роботы, а люди всего лишь источник энергии. Гипотеза описывает то, что каждый человек, собственно как и вся наша планета являются лишь программным кодом нечто большего, того, чего мы не можем в принципе представить. Скептики сразу начнут спорить о невозможности такого подхода, однако, стоит задуматься, чем же эта гипотеза происхождения мира уступает другим гипотезам:

— не менее трети людей уверены, что человека создали силы, которым мы поклоняемся (гипотеза божественного происхождения). У каждой религии свой бог, однако, идея примерно одинакова;
— жизнь на Землю занесена с метеоритом, или же нас «вывели» инопланетяне;
— в результате долгих физических и химических реакций образовались бактерии, началась эволюция.
Совсем недавно прошла встреча ученых в музее естественной истории. Такая встреча происходит каждый год и посвящена памяти фантаста Азимова.

Грасс Тайсон (директор одного из крупных планетариев) утверждает: теория весьма вероятна. Например, как отмечает Грасс, несмотря на большое сходство цепочек ДНК у человеческой особи с приматом (шимпанзе), разница в интеллекте просто колоссальна. Таким образом, почему же не могут где-то в «высшем мире» обитать существа, для которых мы просто кучка примитивных амеб? Соответственно, вся известная нам Вселенная может быть всего лишь плодом чьей-то фантазии, созданным для банального развлечения.

Сознание в виртуальной реальности

Еще с 2003 года существует интересный аргумент, защищающий гипотезу о симуляции. Ее автором выступил Ник Бостром (между прочим, философ знаменитого Оксфорда). Он предположил, что некая весьма развитая в технологическом плане цивилизация решила создать симуляцию своих предшественников. В ходе экспериментов было создано огромное количество подобных симуляций, в результате чего усредненное значение сознаний весьма отличается от изначально заданной симуляции сознания предков этой цивилизации. Исходя из этой теории – люди являются данными симуляциями.

Как ни странно, но именно развитие компьютерного мира, позволившее раскрывать все новые секреты Вселенной (от погружения в недра планеты, так и изучения дальних планет), придает весомости теории симуляции. Космолог из MIT Макс Тегмарк убежден — при должном разуме персонаж компьютерной игры (по сути, искусственный интеллект) должен понять, что все подчиняется довольно жестким правилам с установленными границами. Весь мир завязан на расчетах и цифровом коде. Так же происходит и у человечества: куда ни повернись, все упирается в математические расчеты. Так почему же мы не можем быть частью великого компьютерного кода?
Физик-теоретик Джеймс Гейтс согласен с Тегмарком. Он сказал, что очень удивился, увидев математические коды браузеров, поскольку изучал все эти формулы на высших курсах физики.

Скептическое отношение к компьютерной симуляции

Однако, как и у любой гипотезы, в данном случае есть противники. Например, Лиза Рэндалл из университета Гарварда считает, в аргументе Ника Бострома совершенно нет никакой обоснованности. Лиза утверждает, что не понимает, почему теорию симуляции жизни вообще рассматривают с ученой точки зрения. Ведь нафантазировать можно все, что угодно. «Почему кто-то захотел «придумывать» человечество? Зачем им это нужно? И, для начала, нужно доказать возможность существования хотя бы одной из «высших сущностей», что запрограммировала нашу жизнь».
Если подходить к любой проблеме со своей профессиональной точки зрения, то можно принять любое совпадение за правду. Например, IT-специалисты подходят ко всему с компьютерной точки зрения. А, если ты молоток, то и все вокруг будет похоже на гвозди.

Проблема в том, что гипотеза компьютерной симуляции пока что не может быть каким-то образом проверена, и миру не представлены какие-либо доказательства в виде лабораторных экспериментов и смоделированных ситуациях.
Зорен Давуди, физик из Массачусетского технологического института также рассуждает о компьютерной симуляции. Смысл его слов можно передать следующим образом:

«В нашем, обычном мире людей, когда мы создаем программу, неважно какого уровня сложности, все, что находится внутри нее, ограничено самой программой. То есть картинка не может быть четче, чем установленное разрешение, персонаж не сможет быть выше, чем это заложено алгоритмом, а космический корабль рано или поздно врежется в текстуры, которые невозможно преодолеть. Если рассматривать теорию компьютерной симуляции серьезно, то наш мир должен быть ограничен подобными рамками. И, пока эти рамки не найдены, рано говорить о достоверности гипотезы. Только необычные физические явления, такие как распределение света не сплошным потоком, а, к примеру, точками, могут поддержать гипотезу компьютерной симуляции. Но, говорить о том, что гипотеза не может существовать – также невозможно доказать наверняка. Ведь, согласно логике, все доказательства о жизни не внутри симуляции, могут быть симуляцией».

А, если, правда?

Но… если представить, что наша гипотеза о «Матрице» является правильной, и все мы лишь компьютерная симуляция. Что из этого? Ведь выхода нет, придется до конца своего «кода» отрабатывать алгоритм.
Остается надеяться, что «создатели-программисты» не устанут от нас и не решат стереть одним нажатием клавиши.
Компьютерная симуляция в некотором плане затрагивает и религиозные аспекты. Ведь не умирают, а лишь выполняют свою функцию и останавливаются. Или ломаются. Тогда их всегда можно починить или перезапустить.
Проще всего, не ломать голову, и жить, как живем, совершенствуясь и развиваясь. Возможно, наступит время, когда человечеству будут открыты все тайны Вселенной.

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.