A tudomány nem válaszol minden kérdésre. Sok olyan dolog van, amelyet a tudomány soha nem tud bizonyítani vagy megcáfolni. Például Isten létezése. Van azonban egy olyan téma, amelyet sokkal érdekesebb megvitatni a jelenlegi tudományos és közeli tudományos valóságban. A javaslatot a svéd kortárs filozófus, Nick Bostrom, valamint számos más nagyon kiemelkedő tudós javasolta. A következőképpen hangzik: számítógépes szimuláción élünk?
Be kell vallanom, hogy még a témával kapcsolatos spekuláció iránti vágy is szinte felidézhet legalább egy embert - Sabrina Hossenfelder. És nem, ez a személy nem vallásos személy. Elméleti fizikus és a tudomány népszerűsítője a Frankfurti Fejlett Kutatási Intézetnél (Németország). Ezen a héten úgy döntött, hogy megosztja véleményét erről a témáról a személyes blogja Visszajelzései oldalain. Érdemes azonban rámutatni, hogy a "életünk egy számítógépes szimulációban" kifejezés nem a legmegfelelőbb. Csalódott az a tény, hogy néhány kiemelkedő tudós és filozófus kijelenti, hogy ha tények, akkor mindenképpen tükröződnie kell fizikai törvényeinkben. De nem jelennek meg.
"Nem azt mondom, hogy lehetetlen" - magyarázza Hossenfelder. "De nemcsak a szavakat szeretném hallani, hanem azt is látni, hogy mi támogathatja őket."
A vélemény megerősítése óriási munkát és számtalan időt igényel a matematikai számítások elvégzéséhez. Általában annyi erőfeszítést kell költenie, hogy elegendő legyen az elméleti fizika legnehezebb problémáinak és hiányosságainak a megoldására.
Tehát azt akarja bizonyítani, hogy az univerzum valójában egy "programozó" által létrehozott szimuláció. Nem, nem vallási szempontból közelíti meg a kérdést, és nem mondja, hogy Isten teremtette az univerzumot. Egyszerűen azt hiszi, hogy valami „mindenható magasabb hatalom” látásuk szerint tervezte az univerzumot, és ezt mondván egyáltalán nem érti Istent.
Kezdetben, hogy érthetőbbé váljunk azoknak az embereknek, akik nemrégiben csatlakoztak hozzánk, és egyáltalán nem tudják, mi a helyzet, az "Univerzum számítógépes szimulációja" kifejezés azt jelenti, hogy az Univerzumban élünk, ahol az összes rendelkezésre álló hely és idő diszkrétre épül adat bitek. Vagyis ott kell lennie valamelyik ultramegas szuperszámítógépnek, amelyben "egyek" és "nullák" vannak, mindent létrehozva, ami körülvesz bennünket. De ebben az esetben abszolút mindent, ami az Univerzumban létezik, még a legkisebb léptékben is, rendelkeznie kell bizonyos tulajdonságokkal, bizonyos állapotokkal vagy értékekkel - "igen" vagy "nem", "1" vagy "0". Hossenfelder szerint azonban a tudomány már tudja, hogy ez nem lehet.
Vegyük a kvantummechanikát. Vannak benne olyan dolgok, amelyek bizonyos jelentésekkel valóban megkülönböztethetők, de az alap, a kvantummechanika alapja, nem szerepel a tárgyak tulajdonságaiban. A kvantummechanika alapja a valószínűségek. Az elemi részecskék, például az elektronok spin (szögimpulzus) tulajdonsággal rendelkeznek. A kvantummechanika azt mondja, hogy ha nem figyeld meg a részecskéket, akkor nem mondhatjuk pontosan, milyen értékű a spinük ebben a pillanatban. Csak hiszem. Ez az alapelv Schrödinger macska példázatának mögött. Ha egy olyan folyamat, mint például a radioaktív bomlás, kvantummechanikusokkal meghatározható, és felelős azért, hogy a dobozba bezárt macska életben van-e, akkor a klasszikus fizika jelenlegi megértése szerinta macskának valójában két állapotban kell lennie egyidejűleg - életben és halottban -, amíg kinyitjuk a dobozt, hogy nézzen. A kvantummechanika és a klasszikus számítógépes bitek különböző, egymással nem összefüggő dolgokon alapulnak.
Ha mélyebben ásni fog, akkor kiderül, hogy egy "programozónak" sok klasszikus bitet kell kódolnia, amelyek értéke rögzített, kvantumbitekké, amelyeket a bizonytalanság elve szabályoz. A kvantumbiteknek viszont nincs határozott jelentése - amelyeket nem mutatnak nullák és egyek -, hanem ehelyett az ezen értékek bármelyikének valószínűségéről beszélnek (beleértve az úgynevezett szuperpozíciós állapotot). Xiao-Gang Wen, a Periméter Fizikai Fizikai Intézet fizikusa mindezt megpróbálta modellezni, és az univerzumot úgy mutatta be, mint "kviteket". Hossenfelder szerint Wen modelljei nagyrészt összhangban állnak a részecskék tulajdonságait leíró szokásos fizikai és matematikai modellekkel, ám ennek ellenére sem tudták helyesen megjósolni a relativitáselméletet.
Promóciós videó:
„De nem állította, hogy számítógépes szimuláción élünk. Csak megpróbálta megmagyarázni annak valószínűségét, hogy az univerzum kvitekből állhat”- kommentálta Hossenfelder.
Bármely bizonyíték arra, hogy egy szimulációban élünk, felülvizsgálnunk kell a részecskefizikára vonatkozó összes törvényünket (általános és speciális relativitáselmélet), és a kvantummechanika más értelmezését kell használnunk, amely alapján a jelenlegi törvényei származnak, hogy ez tökéletesen leírhassa világegyetemünket. … Ami a legérdekesebb, vannak olyan emberek, akik egész életüket erre fordítják, ám ugyanakkor nem lépnek közelebb a dédelgetett céljukhoz.
Scott Aaronson, a számítógépek és rendszerek elméletének szakértője olyan elméletek létezésének valószínűségéről beszél, amelyek a gravitációt a kvantummechanikával kombinálhatják. És ha az univerzumunk valóban kvantumbitből áll, akkor előbb vagy utóbb valaki képes lesz következtetni és helyesen alátámasztani ezeket az elméleteket. Ezért ha vannak olyan emberek között, akik szeretnék megoldani az elméleti fizika egyik legnehezebb rejtvényét, akkor szívesen látjuk. Maga Aaronson inkább az "érdektelen táborra" hivatkozik, amikor eldönti, hogy világegyetemünk virtuális-e vagy sem, mindazonáltal saját véleményével is rendelkezik a kérdésben:
„Miért nem veszi át és egyszerűsíti ezt a hipotézist azáltal, hogy kizárja az egyenlőt az„ idegenek”vagy a felelős személyek közül, ha ennek a tényezőnek nincs gyakorlati előnye a hipotézis megoldásában?” - kérdezi Aaronson.
Határozottan, legyen az "idegenek" vagy valami "fő programozó" - ebben az esetben mindegyik a legmagasabb "életforma" lenne, amelyet valószínűleg soha nem lett volna szándékunkban megérteni. És ha elméleteink annak a feltételezésnek a nélkül működnek, hogy valamennyien egy szimulációban élhetünk, akkor miért zavarja megpróbálni magyarázatot találni arra, amelyre alapvetően nincs szükségünk?
És mégis, Aaronson számítástechnikusként nem tudott feltenni egy másik, ugyanolyan érdekes kérdést: vajon lehetséges-e számítógépes számítástechnikai szabályaink szerint szimulációt létrehozni az univerzum skáláján? Univerzumunk modellezése esetén Aaronson szerint a legnehezebb és legoptimistább feltevések szerint 10 ^ 122 kvbitre lenne szükség. (Ez a szám 122 nullát képviselne, míg néhány becslés szerint az univerzum atomjainak hozzávetőleges száma 10 ^ 80). Nem kevésbé érdekes az a kérdés, vajon képes-e ez a hipotetikusan létrehozott virtuális világegyetem megkerülni a megállási problémát és előre kiszámítani annak végét, vagyis megtenni azt, amire a szokásos számítógépes programok nem képesek.
Végül is azok, akik hisznek a "világegyetem szimulációs modelljében", egyszerűen megváltoztathatják a szimuláció paramétereit, hogy végül validálják feltételezéseiket. De ez már nem lesz tudomány. Ez vallás lesz, idegenekkel vagy valamilyen "fő programozóval" Isten helyett. De sem Hossenfelder, sem Aaronson nem állítják, hogy mindannyian élhetünk vagy nem tudunk szimulációban élni. Csak azt mondják, hogy ha be tudja bizonyítani, akkor sokkal több erőfeszítésre lesz szüksége, mint a kezet rázni és filozófiai beszélgetéseket folytatni. Vitathatatlan bizonyítékra van szüksége, hogy az Univerzum architektúrája úgy működik, mint egy óriás számítógép, és nem ellentmond a fizika legbonyolultabb törvényeinek.
„Nem győzöm meg senkit, és nem kényszerítem senkit arra, hogy feladja a bizonyítás próbálkozását. Éppen ellenkezőleg. Arra biztatom, hogy bizonyítsa be”- fejezi be Hossenfelder.
"Ami engem leginkább bosszant, az a kísérlet, hogy hagyjuk fel az összes alapvető elméletet és törvényt, amelyek már a kezünkben vannak."
NIKOLAY KHIZHNYAK