De wetenschap heeft niet op alle vragen antwoorden. Er zijn veel dingen die de wetenschap misschien nooit zal kunnen bewijzen of weerleggen. Bijvoorbeeld het bestaan van God. Er is echter een onderwerp dat veel interessanter is om te bespreken in de huidige wetenschappelijke en bijna-wetenschappelijke realiteit. Het werd voorgesteld door de Zweedse hedendaagse filosoof Nick Bostrom, evenals door verschillende andere zeer vooraanstaande wetenschappers. Het klinkt als volgt: leven we in een computersimulatie?
Toegegeven moet worden dat zelfs de wens om over dit onderwerp te speculeren ten minste één persoon bijna woedend kan maken - Sabrina Hossenfelder. En nee, deze persoon is geen religieus persoon. Hij is een theoretisch fysicus en popularisator van de wetenschap van het Frankfurt Institute for Advanced Research (Duitsland). Deze week besloot ze haar mening over dit onderwerp te delen op de pagina's van haar persoonlijke blog Backreactions. Het is echter de moeite waard erop te wijzen dat het niet juist de uitspraak over 'ons leven in een computersimulatie' is die haar van streek maakt. Ze is gefrustreerd door het feit dat enkele vooraanstaande wetenschappers en filosofen uitspraken doen die, als het feiten zijn, zeker in onze natuurwetten tot uitdrukking moeten komen. Maar ze worden niet weergegeven.
"Ik zeg niet dat het onmogelijk is", legt Hossenfelder uit. "Maar ik wil niet alleen de woorden horen, maar ook zien wat ze kan ondersteunen."
Het bevestigen van deze mening vereist enorm veel werk en ontelbare tijd voor wiskundige berekeningen. Over het algemeen zul je zoveel moeite moeten doen dat het voldoende zal zijn om de meeste van de moeilijkste problemen en hiaten in de theoretische fysica op te lossen.
Dus je wilt bewijzen dat het universum in feite een simulatie is die gemaakt is door een of andere "programmeur". Nee, u benadert de kwestie niet vanuit een religieus standpunt en zegt niet dat God het universum heeft geschapen. Je gelooft gewoon dat een of andere 'almachtige hogere macht' het universum heeft ontworpen volgens hun visie, en door dit te zeggen, bedoel je helemaal niet God.
Om te beginnen, om het begrijpelijker te maken voor mensen die net bij ons zijn gekomen en helemaal niet begrijpen waar het over gaat, betekent de term 'computersimulatie van het heelal' dat we in het heelal leven, waar alle beschikbare ruimte en tijd gebaseerd zijn op discrete databits. Dat wil zeggen, er moet ergens een ultramegasupercomputer zijn met "enen" en "nullen", die alles om ons heen creëert. Maar in dit geval moet absoluut alles wat in het heelal is, zelfs op de kleinste schaal, zijn eigen bepaalde eigenschappen, bepaalde toestanden of waarden hebben - "ja" of "nee", "1" of "0". Volgens Hossenfelder weet de wetenschap echter al dat dit niet kan.
Neem de kwantummechanica. Er staan een aantal dingen in die echt kunnen worden onderscheiden door bepaalde betekenissen, maar de basis, de basis van de kwantummechanica, zit niet in de eigenschappen van objecten. De basis van de kwantummechanica zijn kansen. Elementaire deeltjes, zoals elektronen, hebben een eigenschap die spin (impulsmoment) wordt genoemd. De kwantummechanica zegt dat als we de deeltjes niet observeren, we niet nauwkeurig kunnen zeggen welke waarde hun spin op dit moment heeft. We kunnen alleen maar raden. Dit is het principe achter de gelijkenis van Schrödingers kat. Als een proces, zoals bijvoorbeeld radioactief verval, kan worden bepaald door de kwantummechanica en verantwoordelijk kan zijn voor het feit of een kat die in een doos is opgesloten leeft of niet, in dit geval, volgens ons huidige begrip van de klassieke fysica,de kat moet eigenlijk in twee staten tegelijk zijn - levend en dood - totdat we de doos openen om te kijken. Kwantummechanica en klassieke computerbits zijn gebaseerd op verschillende, niet-gerelateerde zaken.
Als je dieper graaft, blijkt dat een bepaalde "programmeur" veel klassieke bits, waarvan de waarden vast zijn, zou moeten coderen in kwantumbits die worden beheerst door het onzekerheidsprincipe. Kwantumbits hebben op hun beurt geen duidelijke betekenis - niet weergegeven door nullen en enen - maar vertellen ons in plaats daarvan over de waarschijnlijkheid dat we een van deze waarden accepteren (inclusief de zogenaamde superpositietoestand). Fysicus Xiao-Gang Wen van het Perimeter Instituut voor Theoretische Fysica probeerde dit alles te modelleren en het universum te presenteren als iets dat bestaat uit "qubits". Hossenfelder zegt dat de modellen van Wen voor het grootste deel niet in strijd leken te zijn met onze standaardmodellen van natuurkunde en wiskunde die de eigenschappen van onze deeltjes beschrijven, maar dat ze de relativiteitstheorie nog steeds niet correct konden voorspellen.
Promotie video:
Maar hij beweerde niet dat we in een computersimulatie leven. Hij probeerde gewoon de waarschijnlijkheid uit te leggen dat het universum uit qubits zou kunnen bestaan,”aldus Hossenfelder.
Elk bewijs dat we in een simulatie leven, vereist dat we al onze wetten van de deeltjesfysica (algemene en speciale relativiteitstheorie) herzien en een andere interpretatie van de kwantummechanica gebruiken, op basis waarvan de huidige wetten zijn afgeleid, zodat het ons universum perfect kan beschrijven. … Het meest interessante is dat er mensen zijn die hier hun hele leven aan wijden, maar tegelijkertijd geen centimeter dichter bij hun gekoesterde doel komen.
Scott Aaronson, een expert op het gebied van de theorie van computers en systemen, vertelt over de waarschijnlijkheid van het bestaan van theorieën die zwaartekracht kunnen combineren met kwantummechanica. En als ons universum echt uit kwantumbits bestaat, dan zal iemand vroeg of laat deze theorieën kunnen afleiden en correct onderbouwen. Daarom, als er mensen zijn die een van de moeilijkste raadsels in de theoretische fysica willen oplossen, dan ben je welkom. Aaronson verwijst zelf eerder naar het 'kamp van ongeïnteresseerden' om te beslissen of ons universum virtueel is of niet, maar toch heeft hij ook zijn eigen mening over de kwestie:
"Waarom zou je deze hypothese niet nemen en vereenvoudigen door de" aliens "of degene die de leiding heeft uit de vergelijking uit te sluiten, als de aanwezigheid van deze factor geen praktisch voordeel heeft bij het oplossen van de hypothese?" - vraagt Aaronson.
Zeker, of het nu "buitenaardse wezens" zijn of een of andere "hoofdprogrammeur" - ze zouden in dit geval allemaal de hoogste "levensvormen" zijn, die we waarschijnlijk nooit zouden zijn voorbestemd om te begrijpen. En als onze theorieën werken zonder de aanname dat we allemaal in een simulatie kunnen leven, waarom zou je dan de moeite nemen om een verklaring te vinden voor wat we in wezen niet nodig hebben?
En toch kon Aaronson als computerwetenschapper geen andere even interessante vraag stellen: is het mogelijk om, volgens onze regels van computercomputers, een simulatie te creëren op een schaal van het heelal? In het geval van het modelleren van ons universum zouden volgens Aaronson, volgens de ruwste en meest optimistische aannames, 10 ^ 122 qubits nodig zijn. (Dit aantal zou een getal vertegenwoordigen met 122 nullen, terwijl sommige schattingen het geschatte aantal atomen in ons universum op 10 ^ 80 stellen). Niet minder interessant zou de vraag zijn of dit hypothetisch gecreëerde virtuele universum in staat is om het stopprobleem te omzeilen en het doel van tevoren te berekenen, dat wil zeggen om te doen waartoe gewone computerprogramma's niet in staat zijn.
Wie in een "simulatiemodel van het universum" gelooft, kan immers eenvoudig de parameters in de simulatie wijzigen om uiteindelijk hun aannames te valideren. Maar dit zal niet langer wetenschap zijn. Het zal een religie zijn, met buitenaardse wezens of een "hoofdprogrammeur" in plaats van God. Toch beweren noch Hossenfelder noch Aaronson dat we allemaal wel of niet in simulatie kunnen leven. Ze zeggen alleen dat als je het kunt bewijzen, je veel meer inspanning nodig hebt dan alleen je handen schudden en filosofische gesprekken voeren. Je hebt onweerlegbaar bewijs nodig dat de architectuur van het heelal werkt als één gigantische computer en niet in tegenspraak is met de meest complexe wetten van onze fysica.
Ik overtuig niemand en ik dwing niemand op te geven om het te bewijzen. Nogal Het tegenovergestelde. Ik verzoek u dringend om het te bewijzen”, besluit Hossenfelder.
"Wat me het meest irriteert aan dit alles, is de poging om alle fundamentele theorieën en wetten die we al in handen hebben, op te geven."
NIKOLAY KHIZHNYAK
