Мир компьютерная симуляция. Учёные опровергли теорию о нереальности нашей вселенной. Гипотеза симуляции: как это работает

Мозг - не генератор сознания. Это лишь интерфейс

Чем затейливее, шире, глубже и разветвленнее становится интернет, тем более его виртуальный мир начинает походить на тот, который окружает нас. По крайней мере, расширяется в точности как Вселенная. Краев уж не видно. Поэтому не случайно, наверное, именно в интернете пользуются небывалой популярностью идеи, которые распространяет некто Джим Элвидж (Jim Elvidge) - ученый, специалист по цифровым технологиям, квантовой физике и автор книги с громким названием "Вселенная - разгадана" (The Universe - Solved). Он и в самом деле полагает, что разгадал суть мироздания. Догадался, что Вселенная - это продукт компьютерного моделирования. Некая симуляция. И в основе ее - информация, данные. Из них же, по мнению Элвиджа, соткано и наше сознание, которое рождается отнюдь не в мозге. Мозг - даже не хранилище сознания, а всего лишь интерфейс, благодаря которому мы встраиваемся в симуляцию, обрабатываем информацию и обмениваемся данными с неким вселенским сервером. Туда же отправляются и души - тоже информация, формируя сегмент, который прежде называли загробным миром.

Смерть, в представлении Элвиджа, вовсе не страшна. Ведь она лишь окончание симуляции. Или даже ее временное прерывание, сопровождаемое перемещением души - то есть, информационного пакета - на сервер.

Ученый верит в реинкарнацию, объясняя ее переносом информации, накопленной одним "симулятором", в другой. Верит в интуицию и ясновидение, феномен которых, по его мнению, основан на доступе к вселенскому серверу - возможностью "скачать" с него некие запрашиваемые сведения. Как из интернета.

Материи нет - одна пустота

Джим Элвидж уверяет, что окружающие нас объекты лишь кажутся реальными. А на самом деле их нет - одна пустота. Есть лишь информация о том, что объекты существуют - информация, которую мы получаем посредством мозга и органов чувств.

"Материя - это объективная реальность, данная нам в ощущениях", - гласит известное определение. Но ощущения можно смоделировать, возражает ученый. Стало быть, можно смоделировать и объективную реальность, и, в конце-концов, материю.

Объект становится "реальным" только тогда, когда за ним кто-то наблюдает, - полагает Элвидж. И глубокомысленно добавляет: "Дальнейшие исследования в области элементарных частиц приведут к пониманию того, что за всем, что нас окружает, скрывается некий код, аналогичный бинарному коду компьютерной программы… Теория цифровой реальности может послужить универсальным ключом к "теории всего", поисками которой уже давно занимаются ученые."

ВМЕСТО КОММЕНТАРИЯ: Фантастика, но весьма научная

Идеи Элвиджа, конечно же, привлекают своими аналогиями. Но они отнюдь не оригинальны. Отличается от многочисленных предыдущих лишь более современными терминами. И прежде многие намекали на существование вселенского сервера, но называли его иначе - энерго-информционным полем Вселенной. И там размещали и загробный мир, и всю накопленную информацию - о любом событии и даже о будущем. Вот только доказать, что так оно и есть - ни тогда, ни сейчас не получается. Ведь все доводы - не более, чем слова, ничем не подкрепленные фантазии. Хотя "фантазирует" не только Элвидж, но и другие вполне серьезные ученые.

Компьютер размером со Вселенную

Вот к примеру, Сет Ллойд из Массачусетсского технологического института давно еще задал себе вопрос: каков предельный размер компьютера? Сам же и ответил. Мол, очевидно, что наикрупнейшим и наимощнейшим станет устройство, в котором будут задействованы все частицы во Вселенной. А их - протонов, нейтронов, электронов и прочей мелочи, по подсчетам ученого, где-то 10 в 90-й степени. И если эти частицы были бы приобщены к делу с момента Большого Взрыва, то уже совершили бы 10 в 120-й степени логических операций. Это так много, что не возможно даже представить. Для сравнения: все компьютеры за время своего существования произвели менее 10 в 30-й степени операций. А вся информация о человеке с его многочисленными индивидуальными причудами записана примерно 10 в 25 степени битами.

И тут Ллойд - гораздо раньше Элвиджа - подумал: что если Вселенная это уже чей-то компьютер? Тогда все, что внутри ее, включая нас, - часть вычислительного процесса. Или его продукт… Значит, где-то должен быть и Программист.

Без Создателя не обойтись - так считают даже видные ученые.

Ллойд предполагает, что мы все-таки существуем реально. Равно, как и окружающий нас мир. Существуем благодаря вселенскому компьютеру, который был запрограммирован так, чтобы создавать сложные структуры, включая живых существ. Компьютерная программа, кстати, не обязательно должна быть очень длинной.

Голограммы мы

Эксперименты, в результате которых, возможно, будет выяснено, голограмма ли наш мир или нет, затеял один из первооткрывателей темной энергии Крейг Хоган (Craig Hogan) , директор центра квантовой астрофизики лаборатории Ферми (Fermilab"s Center for Particle Astrophysics). Ученый представляет Вселенную в виде сферы, поверхность которой покрыта крошечными пикселями. Каждый представляет собой единицу информации - бит. А то что внутри - созданная ими голограмма. Доказать это он намерен, отыскав в ткани-пространства времени элементы, формирующие голографическую "картинку".

Согласно волновой теории реальности физика Дэвида Бомом нейрохирурга Карла Прибрама , мозг тоже работает на голографических принципах.

Трехмерное изображение объекта возникает в пространстве, к примеру, если осветить лазером изображение на плоскости.

Вот так и наш мозг конструирует картину окружающего мира под воздействием некого внешнего излучения, - объясняет Прибрам, тоже подразумевая существование компьютерной программы, реализуемой в мироздании. Она-то, собственно, и определяет, что и где "осветить".

Наш мир может быть всего лишь голограммой. Ученые пытаются и такое доказать.

Кстати, приняв голографическую сущность Вселенной, можно было бы разрешить парадокс, наблюдаемый экспериментально: элементарные частицы способны мгновенно обмениваться информацией на любом расстоянии - хоть в миллионы световых лет. То есть, вопреки Эйнштейну, осуществлять взаимодействия со сверхсветовой скоростью, преодолевая временной барьер. Такое перестает быть чудом в мире - голограмме. Ведь каждый ее участок содержит информацию о целом - о всей Вселенной.

А полагая, что Вселенная - это продукт компьютерного моделирования, можно объяснить разные странности, происходящие в ней. Например, НЛО. Или таинственные радиосигналы, приходящие из неоткуда. Это просто глюки в программе.

ВЫВОД: Бог живет в другой Вселенной

Логика подсказывает: если некий Создатель все же существует, то вряд ли стоит искать его в нашей Вселенной. Не может же он находиться внутри им же созданной голограммы?! Или программы?! Стало быть, вселенных много. Многие современные физики, кстати, в этом не сомневаются.

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».

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.

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.

Гипотеза о компьютерной симуляции нашей вселенной была выдвинута в 2003 году британским философом Ником Бостромом, но уже получила своих последователей в лице Нила Деграсс Тайсона и Илона Маска, которые высказались, что вероятность гипотезы равна почти 100%. В её основе лежит идея о том, что всё существующее в нашей вселенной является продуктом симуляции, наподобие экспериментов, проводимых машинами из трилогии «Матрица».

Теория симуляции

Теория полагает, что при наличии достаточного числа компьютеров, обладающих большой вычислительной мощностью, становится возможным симулировать детально весь мир, который будет настолько правдоподобным, что его обитатели будут обладать сознанием и интеллектом.

Опираясь на эти идеи, можно предположить: а что мешает нам уже жить в компьютерной симуляции? Может быть, более развитая цивилизация проводит подобный эксперимент, получив необходимые технологии, и весь наш мир является симуляцией?

Многие физики и метафизики уже создали убедительные аргументы в пользу идеи, ссылающиеся на различные математические и логические аномалии. Основываясь на этих аргументах, можно предположить существование космической компьютерной модели.

Математическое опровержение идеи

Однако, двое физиков из Оксфорда и Еврейского университета в Иерусалиме, Зохар Рингель и Дмитрий Коврижин, доказали невозможность существования подобной теории. Свои находки они опубликовали в журнале Science Advances.

Проведя моделирование квантовой системы, Рингель и Коврижин выяснили, что для симуляции всего нескольких квантовых частиц потребуются огромные вычислительные ресурсы, которые из-за природы квантовой физики будут возрастать экспоненциально с увеличением количества симулируемых квантов.

Для хранения матрицы, описывающей поведение 20 спинов квантовых частиц, потребуется терабайт ОЗУ. Экстраполировав эти данные всего на несколько сотен спинов, мы получим, что для создания компьютера с таким объёмом памяти потребуется больше атомов, чем их общее число во вселенной.

Другими словами, учитывая сложность квантового мира, который мы наблюдаем, можно доказать, что любая предложенная компьютерная симуляция вселенной потерпит неудачу.

А, может, всё-таки симуляция?

С другой стороны, продолжая философские рассуждения, человек быстро придёт к вопросу: «Возможно ли, что более развитые цивилизации специально вложили в симулятор эту сложность квантового мира, чтобы сбить нас с пути?» На это Дмитрий Коврижин отвечает:

Это интересный философский вопрос. Но он вне поля действия физики, поэтому я предпочёл бы его не комментировать.