20 jaar na de release van de eerste "Matrix" besloten de regisseurs om de vierde te filmen. Gedurende deze tijd is er veel veranderd: de gebroeders Wachowski werden zussen en wetenschappers namen het hoofdidee van de film ter harte: stel je voor, veel natuurkundigen discussiëren serieus over de theorie dat onze wereld slechts een matrix is en dat wij daarin digitale modellen zijn.
Waarom zouden wetenschappers theorie uit de bioscoop moeten testen?
Wanneer vertaald naar de realiteit, lijkt het idee van de "Matrix" absurd: waarom zou iemand een enorme virtuele wereld creëren - die duidelijk bewerkelijk is - en deze bevolken met mensen, wij? Bovendien is de implementatie van dit idee uit de film van de Wachowski-zussen niet bestand tegen kritiek: elk scholier weet dat de efficiëntie niet hoger kan zijn dan 100%, wat betekent dat het geen zin heeft om energie voor machines te krijgen van mensen in capsules - er zal meer energie worden besteed aan het voeden en verwarmen ervan, dan ze aan de machines kunnen geven.
Nick Bostrom was de eerste in de wetenschap die antwoord gaf op de vraag of iemand misschien een hele gesimuleerde wereld nodig heeft. Tegen die tijd waren wetenschappers al begonnen computersimulaties te gebruiken, en Bostrom suggereerde dat vroeg of laat dergelijke computersimulaties zouden worden gebruikt om het verleden te bestuderen. Binnen het kader van een dergelijke simulatie zal het mogelijk zijn om gedetailleerde modellen te maken van de planeet, de mensen die erop leven en hun relaties - sociaal, economisch, cultureel.
Geschiedenis kan niet experimenteel worden bestudeerd, maar in modellen kun je talloze scenario's uitvoeren en de wildste experimenten opzetten - van Hitler tot de postmoderne wereld waarin we nu leven. Zulke experimenten zijn niet alleen nuttig voor de geschiedenis: het zou ook goed zijn om de wereldeconomie beter te begrijpen, maar wie zal experimenten geven die tegelijk uitgevoerd kunnen worden op acht miljard echte, levende mensen? Bostrom vestigt de aandacht op een belangrijk punt. Het is veel gemakkelijker en goedkoper om een model te maken dan om een nieuw, biologisch echt persoon te creëren. En dat is goed, want de historicus wil het ene model van de samenleving creëren, de socioloog - een ander, de econoom - het derde, enzovoort. Er zijn veel wetenschappers in de wereld, dus het aantal digitale "mensen" dat in veel van dergelijke simulaties zal worden gecreëerd, kan erg groot zijn. Bijvoorbeeld honderdduizend, of een miljoen, of tien miljoen keer meer,dan het aantal "biologische", echte mensen.
Als we aannemen dat de theorie klopt, dan hebben we puur statistisch gezien bijna geen kans om geen digitale modellen te zijn, maar echte mensen. Laten we zeggen dat het totale aantal "matrix" -mensen dat overal en altijd door een beschaving is gecreëerd, slechts honderdduizend keer meer is dan het aantal vertegenwoordigers van deze beschaving. Dan is de kans dat een willekeurig gekozen intelligent wezen biologisch is en niet 'digitaal' minder dan honderdduizendste. Dat wil zeggen, als zo'n simulatie echt wordt gedaan, ben jij, de lezer van deze regels, vrijwel zeker slechts een stel getallen in een extreem geavanceerde supercomputer.
Promotie video:
De conclusies van Bostrom worden goed omschreven met de titel van een van zijn artikelen: "… de kans dat je in de" Matrix "leeft, is zeer groot." Zijn hypothese is vrij populair: Elon Musk, een van haar aanhangers, heeft ooit gezegd dat de kans dat we niet in de matrix leven, maar in de echte wereld één op miljarden is. Astrofysicus en Nobelprijswinnaar George Smoot gelooft dat de kans nog groter is, en het totale aantal wetenschappelijke artikelen over dit onderwerp in de afgelopen twintig jaar wordt geschat op tientallen.
Hoe bouw je een "Matrix" in het echte leven, als je dat echt wilt?
In 2012 schreef een groep Duitse en Amerikaanse natuurkundigen een wetenschappelijk artikel over dit onderwerp, later gepubliceerd in The European Physical Journal A. Moeten we vanuit een puur technisch oogpunt beginnen met het modelleren van een grote wereld? Naar hun mening zijn modellen voor de vorming van atoomkernen gebaseerd op moderne concepten van kwantumchromodynamica (die aanleiding geven tot een sterke nucleaire interactie die protonen en neutronen in een hele vorm vasthoudt) hiervoor het meest geschikt. De onderzoekers vroegen zich af hoe moeilijk het zou zijn om een gesimuleerd universum te creëren in de vorm van een heel groot model, afkomstig van de kleinste deeltjes en hun samenstellende quarks. Volgens hun berekeningen zal een gedetailleerde simulatie van een echt groot heelal te veel rekenkracht vergen - zelfs vrij duur voor een hypothetische beschaving uit de verre toekomst. En aangezien een gedetailleerde simulatie niet te groot kan zijn, betekent dit dat echt verre delen van de ruimte zoiets als theatrale landschappen zijn, omdat er simpelweg niet genoeg productiecapaciteit was voor hun nauwgezette tekening. Zulke gebieden in de ruimte zien er alleen uit als verre sterren en sterrenstelsels, en zien er zo gedetailleerd uit dat de huidige telescopen deze "geschilderde lucht" niet kunnen onderscheiden van het heden. Maar er is een nuance.
De gesimuleerde wereld kan, vanwege de matige kracht van computers die voor de berekeningen worden gebruikt, gewoon niet dezelfde resolutie hebben als de echte wereld. Als we ontdekken dat de 'oplossing' van de werkelijkheid om ons heen slechter is dan zou moeten, gebaseerd op fundamentele fysica, dan leven we in een onderzoeksmatrix.
"Voor een gesimuleerd wezen is er altijd de mogelijkheid om te ontdekken dat het gesimuleerd is", concluderen de wetenschappers.
Moet ik de rode pil nemen?
In 2019 publiceerde filosoof Preston Greene een artikel waarin hij er publiekelijk op aandrong niet eens te proberen erachter te komen of we in de echte wereld leven of niet. Zoals hij stelt, als uit langetermijnonderzoek blijkt dat onze wereld een onbeperkt hoge 'resolutie' heeft, zelfs in de verste uithoeken van de ruimte, dan blijkt dat we in het echte heelal leven, en dan zullen wetenschappers alleen maar tijd verspillen aan het zoeken naar een antwoord op deze vraag. …
Maar dit is zelfs de best mogelijke optie. Veel erger als blijkt dat de "resolutie" van het zichtbare heelal lager is dan verwacht - dat wil zeggen, als we allemaal alleen bestaan als een reeks getallen. Het punt is dat gesimuleerde werelden alleen van waarde zullen zijn voor hun scheppende wetenschappers zolang ze hun eigen wereld nauwkeurig modelleren. Maar als de bevolking van de gesimuleerde wereld plotseling de virtualiteit ervan beseft, dan zal ze zich definitief niet langer "normaal" gedragen. Omdat ze beseffen dat ze een inwoner van de matrix zijn, kunnen velen stoppen met werken, de normen van de openbare moraal gehoorzamen, enzovoort. Wat is het nut van een model dat niet werkt?
Green gelooft dat er geen voordeel is - en dat wetenschappers van een modellerende beschaving gewoon de stekker van zo'n model uit het stopcontact zullen halen. Gelukkig is het modelleren van de hele wereld, zelfs met zijn beperkte "resolutie", niet het goedkoopste plezier. Als de mensheid echt de rode pil neemt, kan deze eenvoudig van de stroomvoorziening worden afgesneden - waardoor we allemaal illusoir sterven.
Wat als we in een simulatiesimulatie leven?
Toch heeft Preston Green niet helemaal gelijk. In theorie is het logisch om een model te simuleren waarvan de bewoners zich plotseling realiseerden dat ze virtueel zijn. Dit kan nuttig zijn voor een beschaving, die zich op een gegeven moment zelf realiseerde dat ze gemodelleerd wordt. Tegelijkertijd vergaten de makers om de een of andere reden het model of wilden het niet uitschakelen.
Zulke "kleine mannen" kunnen het nuttig vinden om de situatie waarin hun samenleving verkeert te modelleren. Vervolgens kunnen ze een model bouwen om te bestuderen hoe de gesimuleerde mensen zich gedragen als ze beseffen dat ze slechts een simulatie zijn. Als dit zo is, hoef je niet bang te zijn dat we worden uitgeschakeld op het moment dat we beseffen dat we in de matrix leven: op dit moment is ons model gelanceerd.
Kun jij een perfecte simulatie maken?
Elke gedetailleerde simulatie van zelfs maar één planeet tot op het niveau van atomen en subatomaire deeltjes is zeer arbeidsintensief. Het verlagen van de resolutie kan het realisme van menselijk gedrag in het model verminderen, wat betekent dat de berekeningen die erop zijn gebaseerd mogelijk niet nauwkeurig genoeg zijn om de conclusies van de simulatie naar de echte wereld over te brengen.
Bovendien, zoals we hierboven hebben opgemerkt, kan de gesimuleerde altijd bewijs vinden dat ze worden gesimuleerd. Is er een manier om deze beperking te omzeilen en modellen te maken die minder middelen van krachtige supercomputers vereisen, maar tegelijkertijd een oneindig hoge resolutie hebben, zoals in de echte wereld?
Een nogal ongebruikelijk antwoord op deze vraag verscheen in 2012-2013. Natuurkundigen hebben aangetoond dat, vanuit theoretisch oogpunt, ons universum tijdens de oerknal niet kon ontstaan vanuit een klein punt met een oneindige hoeveelheid materie en een oneindige dichtheid, maar uit een zeer beperkt gebied van de ruimte, waar bijna geen materie was. Het bleek dat binnen het kader van de mechanismen van "inflatie" van het heelal in een vroeg stadium van zijn ontwikkeling, een enorme hoeveelheid materie uit het vacuüm kan ontstaan.
Zoals academicus Valery Rubakov opmerkt, als natuurkundigen in het laboratorium een gebied in de ruimte kunnen creëren met de eigenschappen van het vroege heelal, dan zal zo'n 'heelal in een laboratorium' eenvoudigweg veranderen in een analoog van ons eigen heelal volgens natuurkundige wetten.
Voor een dergelijk "laboratoriumuniversum" zal de resolutie oneindig groot zijn, aangezien het strikt genomen van nature materieel is en niet "digitaal". Bovendien vereist zijn werk in het 'ouder'-universum geen constant energieverbruik: het is voldoende om het daar een keer heen te pompen, tijdens de schepping. Bovendien moet het erg compact zijn - niet meer dan het deel van de experimentele opstelling waarin het is "geconcipieerd".
Astronomische waarnemingen in theorie kunnen erop wijzen dat een dergelijk scenario technisch mogelijk is. Op dit moment, met de huidige stand van zaken, is dit pure theorie. Om het in de praktijk te brengen, moet je een hele hoop werk opnieuw doen: eerst, zoek in de natuur de fysieke velden die worden voorspeld door de theorie van 'laboratoriumuniversa' en probeer dan te leren hoe ermee te werken (voorzichtig om de onze niet te vernietigen).
In dit verband stelt Valery Rubakov de vraag: is ons heelal niet een van die "laboratorium" -en? Helaas is het tegenwoordig onmogelijk om deze vraag betrouwbaar te beantwoorden. De makers van het 'speelgoeduniversum' moeten de 'poort' naar hun desktopmodel verlaten, anders wordt het moeilijk voor hen om het waar te nemen. Maar het is moeilijk om dergelijke deuren te vinden, vooral omdat ze op elk moment in de ruimte-tijd kunnen worden geplaatst.
Een ding is zeker. Volgens de logica van Bostrom, als een van de intelligente soorten ooit heeft besloten laboratoriumuniversums te creëren, kunnen de bewoners van deze universums dezelfde stap zetten: hun eigen 'pocketuniversum' creëren (denk eraan dat de werkelijke omvang ervan zal zijn als die van ons, klein en compact er zal alleen een ingang zijn vanuit het laboratorium van de makers).
Dienovereenkomstig zullen kunstmatige werelden zich beginnen te vermenigvuldigen, en de waarschijnlijkheid dat we de bewoners zijn van een door mensen gemaakt universum is wiskundig hoger dan dat we in het primaire universum leven.
