Ζούμε σε μια Προσομοίωση; Ένα Πείραμα θα μπορούσε να μας το Αποκαλύψει
Η ιδέα ότι μπορεί να ζούμε σε μια προσομοιωμένη πραγματικότητα μας απασχολεί εδώ και αιώνες. Τώρα, φυσικοί έχουν βρει μερικές δελεαστικές ενδείξεις – και έχουν επινοήσει ένα πείραμα που ίσως αποκαλύψει την αλήθεια.
Ο Thomas Anderson – γνωστός και ως Neo – ανεβαίνει μια σκάλα όταν βλέπει μια μαύρη γάτα να τινάζεται και να περνάει μια πόρτα. Στη συνέχεια, η στιγμή φαίνεται να επαναλαμβάνεται μπροστά στα μάτια του. Απλώς μια μικρή αίσθηση déjà vu, σκέφτεται. Όχι, όμως, επιμένουν οι σύντροφοί του: ζει μέσα σε ένα πρόγραμμα υπολογιστή και μόλις έγινε μάρτυρας μιας δυσλειτουργίας.
Αυτή είναι μια σκηνή από το The Matrix, μια ταινία που κυκλοφόρησε το 1999, αλλά μας έχει συναρπάσει και ανησυχήσει η πιθανότητα να ζούμε μέσα σε μια προσομοιωμένη πραγματικότητα εδώ και αιώνες. Η ιδέα είναι τόσο βαθιά εν μέρει επειδή είναι τόσο δύσκολο να διαψευσθεί: αν είμαστε βυθισμένοι σε έναν ψεύτικο κόσμο, πώς θα μπορούσαμε να το ξέρουμε;
Μερικοί φυσικοί παίρνουν αυτή την ιδέα στα σοβαρά. “Ολόκληρο το σύμπαν μπορεί να λειτουργεί σαν ένας γιγαντιαίος υπολογιστής”, λέει ο Melvin Vopson στο Πανεπιστήμιο του Πόρτσμουθ, στο Ηνωμένο Βασίλειο, ο οποίος ενδιαφέρεται εδώ και καιρό για την υπόθεση της προσομοίωσης. Πιστεύει ότι υπάρχουν ήδη σημαντικές ενδείξεις που υποδηλώνουν ότι είναι σωστή – και έχει μάλιστα προτείνει πώς θα μπορούσαμε να μάθουμε την αλήθεια με ένα πείραμα.
Η αρχαία ρίζα της ιδέας περί προσομοίωσης
Η ιδέα να ζεις σε μια ψεύτικη πραγματικότητα ανάγεται τουλάχιστον στον αρχαίο Έλληνα φιλόσοφο Πλάτωνα. Στον αλληγορικό μύθο του σπηλαίου, ο Πλάτωνας φαντάστηκε ανθρώπους κλειδωμένους σε μια σπηλιά έτσι ώστε να έβλεπαν μόνο σκιές αντικειμένων που περνούσαν απέξω. Ο Πλάτωνας πίστευε ότι οι κρατούμενοι δεν θα είχαν καμία επιθυμία να δραπετεύσουν – δεν μπορούσαν να συλλάβουν τίποτα πέρα από τη σπηλιά και δεν ήξεραν ότι ήταν παγιδευμένοι.
Το 2003, ο φιλόσοφος Nick Bostrom δημοσίευσε μια εργασία υποστηρίζοντας ότι είναι πιο πιθανό να ζούμε σε μια προσομοίωση παρά όχι. Το επιχείρημα υποστηρίζεται από τον Elon Musk, μεταξύ άλλων. Αξίζει να γνωρίζετε ποιος κάνει τέτοιους ισχυρισμούς, όμως. “Τα περισσότερα από αυτά προέρχονται από τον τεχνολογικό κόσμο – είναι προς το συμφέρον τους να πουν ότι μπορούμε να χτίσουμε κάτι τόσο πλούσιο όσο η πραγματικότητα”, λέει ο αστροφυσικός Franco Vazza στο Πανεπιστήμιο της Μπολόνια, στην Ιταλία, ο οποίος δημοσίευσε μια εργασία νωρίτερα φέτος υποδηλώνοντας ότι είναι σχεδόν αδύνατο να ζούμε σε μια προσομοίωση.
Τούτου λεχθέντος, υπάρχουν λόγοι για να σκεφτούμε την υπόθεση της προσομοίωσης. Πάρτε την ίδια την κβαντική μηχανική, η οποία λέει ότι τα σωματίδια βρίσκονται σε μια υπέρθεση – ένα νέφος ασαφών πιθανοτήτων – πριν τα μετρήσουμε. Έχουμε παλέψει για το πώς να το ερμηνεύσουμε αυτό για έναν αιώνα. Αλλά αν το σύμπαν είναι πραγματικά μια προσομοίωση, θα είχε νόημα. Σε ένα παιχνίδι υπολογιστή, τα αντικείμενα δεν αποδίδονται μέχρι να τα συναντήσει ο παίκτης. Ίσως είναι το ίδιο και για τα μη παρατηρούμενα σωματίδια;
Αυτό ισοδυναμεί με έμμεσες ενδείξεις στην καλύτερη περίπτωση, όμως. “Ακούγεται λίγο τραβηγμένο”, λέει ο Vazza. Αλλά θα μπορούσαμε να επινοήσουμε μια σωστή εξέταση;
Tο Πείραμα που θα Αποκαλύψει την Αλήθεια για την Προσομοίωση
Εδώ μπαίνει ο Vopson. Ξεκινά υποθέτοντας ότι αν το σύμπαν είναι μια προσομοίωση, είναι θεμελιωδώς φτιαγμένο από πληροφορίες. Αυτό έχει ορισμένες συνέπειες. Πάρτε την ισοδυναμία μεταξύ μάζας και ενέργειας, που κατοχυρώνεται στην εξίσωση του Albert Einstein E = mc2. Το 2019, ο Vopson προχώρησε ένα βήμα παραπέρα, υποθέτοντας ότι αυτή η ισοδυναμία επεκτείνεται στις πληροφορίες. Με βάση αυτή την αρχή, υπολόγισε στη συνέχεια την αναμενόμενη περιεκτικότητα πληροφοριών ανά στοιχειώδες σωματίδιο. Αυτή θα ήταν η ποσότητα πληροφοριών που απαιτείται για την κωδικοποίηση ενός σωματιδίου στο προσομοιωμένο σύμπαν μας.
Αλλά πώς να μάθετε πόσες πληροφορίες περιέχει ένα σωματίδιο; Το 2022, ο Vopson πρότεινε ένα πείραμα που περιλαμβάνει τη λήψη ενός ζεύγους σωματιδίου-αντισωματιδίου, όπως ένα ηλεκτρόνιο και ένα ποζιτρόνιο, και την αμοιβαία τους εξόντωση. Αυτή είναι μια εδραιωμένη διαδικασία που παράγει ενέργεια με τη μορφή φωτονίων. Ο Vopson υποπτεύεται ότι η διαδικασία θα πρέπει επίσης να διαγράψει τις πληροφορίες που κατέχονται από τα δύο αρχικά σωματίδια, και αυτές οι ελλείπουσες πληροφορίες θα άφηναν ένα ίχνος. Εάν τέτοιες συγκρούσεις παρήγαγαν το ακριβές εύρος συχνοτήτων που έχει προβλέψει, πιστεύει ότι θα ήταν απόδειξη ότι το σύμπαν αποτελείται πράγματι από bit πληροφοριών.
Υπάρχουν και άλλες απόψεις για την θεωρία της Προσομοίωσης
Ο Vopson προσπάθησε να συγκεντρώσει χρήματα για αυτό το πείραμα μέσω crowdfunding, αλλά μέχρι στιγμής απέτυχε να συγκεντρώσει τα χρήματα. Δεν πειράζει, όμως, γιατί έκτοτε έχει αναπτύξει έναν άλλο τρόπο για να επιτεθεί στην υπόθεση της προσομοίωσης. Βασίζεται στον δεύτερο νόμο της θερμοδυναμικής, έναν σιδερένιο νόμο της φυσικής που λέει ότι η αταξία, ή η εντροπία, αυξάνεται πάντα σε ένα κλειστό σύστημα. Εξηγεί γιατί τα παγάκια λιώνουν και τα φλιτζάνια τσαγιού κρυώνουν.
Εάν το σύμπαν είναι απλώς πληροφορίες σε κάποιο εξωγήινο σκληρό δίσκο, αρχές όπως αυτή θα πρέπει να επεκταθούν στις ίδιες τις πληροφορίες, λέει ο Vopson. Έτσι, το 2022, πρότεινε αυτό που αποκαλεί δεύτερο νόμο της πληροφοριοδυναμικής. Αυτό δηλώνει ότι η μέση ποσότητα πληροφοριών που μπορεί να περιέχει ένα σύστημα πρέπει να παραμείνει σταθερή ή να μειωθεί, εξισορροπώντας την αύξηση της φυσικής εντροπίας. «Οι πληροφορίες δεν μπορούν ποτέ να γράψουν τον εαυτό τους, αλλά μπορούν να διαγράψουν τον εαυτό τους», λέει ο Vopson. “Με την πάροδο του χρόνου, τα αρχεία σε ένα memory stick θα υποβαθμιστούν και ορισμένα αρχεία μπορεί να εξαφανιστούν. Αλλά ποτέ δεν θα έχετε ένα έγγραφο ή ένα βιβλίο ή μια εικόνα που να εμφανίζεται μόνη της σε ένα άδειο memory stick.”
Ο Vopson ισχυρίζεται ότι ο νόμος του ισχύει στην πραγματικότητα, τουλάχιστον σε κάποιο βαθμό, με βάση τις μελέτες του για τον τρόπο με τον οποίο αλλάζουν οι πληροφορίες στα ιικά γονιδιώματα με την πάροδο του χρόνου. Αλλά η βασική του διορατικότητα ήρθε όταν εφάρμοσε τον νέο του νόμο σε ολόκληρο το σύμπαν. Εδώ, ο νόμος καταρρέει επειδή, με την πάροδο του χρόνου, η επιρροή της βαρύτητας έχει τακτοποιήσει την ύλη σε μοτίβα που φέρουν πληροφορίες – αστέρια, πλανήτες, γαλαξίες και τον κοσμικό ιστό.
Τι σημαίνει αυτό; Ο Vopson λέει ότι η βαρύτητα πρέπει να είναι ένας μηχανισμός που εμποδίζει την εντροπία πληροφοριών του σύμπαντος να ξεφύγει από τον έλεγχο. Αυτό, υπολογίζει, θα ήταν ακριβώς το είδος του πράγματος που θα ήθελε οποιοσδήποτε προσομοιώνει ένα σύμπαν – ένας τρόπος να διασφαλιστεί ότι το μέγεθος του προγράμματος δεν γίνεται πολύ μεγάλο. “Η βαρύτητα δεν είναι μια δύναμη αλλά ένας μηχανισμός συμπίεσης, που μειώνει την εντροπία πληροφοριών συσπειρώνοντας την ύλη”, λέει.
“Η εφαρμογή της θεωρίας πληροφοριών για να έχουμε μια διαφορετική άποψη για τη φυσική είναι κάτι που εκτιμώ”, λέει ο Vazza. Αλλά τελικά, δεν πιστεύει ότι η δουλειά του Vopson υποστηρίζει την υπόθεση της προσομοίωσης. Στην πραγματικότητα, έχει υπολογίσει ότι θα χρειαζόταν αδύνατες ποσότητες ενέργειας για να προσομοιωθεί στην πραγματικότητα το σύμπαν μας.
Ωστόσο, μπορεί να έχουμε άλλους τρόπους για να εντοπίσουμε δυσλειτουργίες στο Matrix. Το 2007, ο αείμνηστος κοσμολόγος John Barrow πρότεινε ότι οποιαδήποτε προσομοίωση θα δημιουργούσε μικρά υπολογιστικά λάθη που ένας προγραμματιστής θα έπρεπε να διορθώσει. Θα παρατηρούσαμε τέτοιες παρεμβάσεις; Ο Barrow πρότεινε ότι ένα λεπτό σημάδι θα ήταν η αλλαγή των σταθερών της φύσης. Και, ενδιαφέρον, μια από τις πιο έντονες συζητήσεις στη φυσική σήμερα αφορά αποδείξεις ότι ο ρυθμός με τον οποίο διαστέλλεται το σύμπαν έχει μειωθεί τα τελευταία 3 δισεκατομμύρια χρόνια. Ύποπτο; Ίσως. Αλλά το χρονικό πλαίσιο είναι πολύ μεγάλο για να είναι αποτέλεσμα διόρθωσης σφαλμάτων, λέει ο επιστήμονας υπολογιστών Roman Yampolskiy στο Πανεπιστήμιο του Λούισβιλ, στο Κεντάκι. “Πρέπει να είναι ξαφνικό”, λέει.
Εάν ζούμε σε μια προσομοίωση, αυτό αναπόφευκτα εγείρει το ερώτημα αν θα μπορούσαμε ποτέ να δραπετεύσουμε. Ο Yampolskiy εξέτασε τις επιλογές μας σε μια εργασία του 2023. Μια πιθανότητα, προτείνει, θα ήταν να δημιουργήσουμε τη δική μας προσομοίωση και στη συνέχεια να ζητήσουμε από μια τεχνητή νοημοσύνη να ξεφύγει. Ίσως θα μπορούσαμε στη συνέχεια να αντιγράψουμε τη στρατηγική της τεχνητής νοημοσύνης. Εναλλακτικά, θα μπορούσαμε να προσπαθήσουμε να προσελκύσουμε την προσοχή από έξω από το πρόγραμμα – ίσως μιλώντας πολύ για την προσομοίωση. “Η καλύτερη επιλογή είναι πάντα η υποβοηθούμενη απόδραση, κάποιος από έξω να μας δίνει πληροφορίες”, λέει.
Τότε και πάλι, όποιος και αν εκτελεί την προσομοίωση μπορεί να μην θέλει να δραπετεύσουμε. Μπορεί να μην μπορέσουμε καν να επιβιώσουμε έξω από τα όρια του μηχανογραφημένου μας σύμπαντος. Όλα αυτά αρκούν για να σε κάνουν να αναρωτηθείς: αν ζούμε σε μια προσομοίωση, θα θέλαμε πραγματικά να ξέρουμε;
Συχνές Ερωτήσεις (FAQ)
- Τι είναι η υπόθεση της προσομοίωσης;
Η υπόθεση της προσομοίωσης είναι η ιδέα ότι η πραγματικότητά μας δεν είναι αυθεντική, αλλά μια τεχνητή κατασκευή, όπως μια προσομοίωση υπολογιστή. - Υπάρχουν αποδείξεις ότι ζούμε σε μια προσομοίωση;
Δεν υπάρχουν οριστικές αποδείξεις, αλλά ορισμένοι επιστήμονες και φιλόσοφοι έχουν προτείνει πιθανές ενδείξεις και πειράματα για να το δοκιμάσουν. - Τι θα συνέβαινε αν ανακαλύπταμε ότι ζούμε σε μια προσομοίωση;
Οι συνέπειες θα ήταν τεράστιες και θα επηρέαζαν την κατανόησή μας για την πραγματικότητα, την ύπαρξη και τον σκοπό.