Мы живем в мире компьютерной симуляции. Мозг - не генератор сознания

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», — заявил на конференции в июне 2016 года основатель компаний Tesla и Space X.

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.

П о оценкам многих специалистов, примерно лет через 50-100 вычислительные возможности компьютеров вырастут в миллионы раз. Благодаря этому мы сможем создавать виртуальные миры настолько реалистичными, что их персонажи фактически обретут разум, но не будут знать о том, что живут в симуляции.

Кое-кто из учёных даже выдвинул идею, что гипотетически мы все можем быть героями компьютерной игры.

Гипотеза о виртуальности нашего мира была впервые широко представлена в 2003 году философом Ником Бостромом. Он предположил, что если существуют множество достаточно развитых цивилизаций, они склонны создавать симуляции Вселенной или её частей, и мы с большой вероятностью живём в одной из них.

Летом 2016 года Илон Маск заявил, что существует лишь один шанс из миллиарда, что наша реальность не подделка. То есть по факту он на все 100 уверен, что мы живём в матрице (про это несколько месяцев назад мы уже делали отдельное видео).

Ну а сегодня попытаемся найти доказательства тому, что наш мир и правда является всего лишь симуляцией. Поехали!

Видеоигры

Для того чтобы понять суть первого доказательства, надо зайти издалека, а именно с того, как работают видеоигры.

Grand Theft Auto V

Например, играя в GTA V , находясь на одной из улиц города этой игры, вы можете видеть, как по дороге едут машины, по тротуару ходят люди и, в целом, кипит жизнь.

Свернув за угол и перейдя на другую улицу, вы видите то же самое.

Из-за этого создаётся иллюзия, что это же сейчас происходит и на других улицах данного города. Но это не так.

На самом деле, на других районах в этот момент ничего не происходит. Пока вы там не появитесь, эти улицы будут пусты, там даже текстуры не будут прогружены. Но как только вы туда придёте, незаметно для вас там моментально появятся всё те же пешеходы, автомобили, животные и т. д.

Так вот – по такому принципу работают все видеоигры. Делается это с целью оптимизации нагрузки на «железо» вашего компьютера. То есть, когда в игре вы смотрите вперёд, компьютер максимально фокусирует изображение перед вашим взором. При этом текстуры и объекты позади вас, на которые вы не смотрите, сильно упрощаются или вовсе исчезают.

Это и позволяет облегчить нагрузку на вашу игровую платформу, выдавая максимально красивую графику.

Теперь попробуем всё в той же GTA V посмотреть на город с высоты. Перед нами всё становится видно как на ладони.

Мы можем наблюдать, как одновременно по многочисленным улицам едут машины. Спрашивается, как мощности игровой консоли хватает на просчёт такого числа машин? А вся хитрость состоит в том, что у автомобилей вдали включается очень упрощённая физика.

Например, если мы выпустим ракету в те машины, то от взрыва они даже не разлетятся в разные стороны.

Но как только мы подойдём поближе к одной из улиц, так сразу физика автомобилей усложнится, и они, наконец, начнут реагировать на взрывы.

Sid Meier’s Civilization V

Теперь давайте посмотрим на игру Цивилизация V .

Если я резко перемещу камеру в другой конец карты, то мы можем увидеть, как на наших глазах локация быстро прогружается, хотя она это должна была сделать за пару мгновений до того, как мы на неё посмотрели.

Но дело в том, что у Цивилизации V несовершенный игровой движок, потому мы можем замечать такие задержки. Локация будто бы понимает, что за ней начали наблюдать и быстро внешне становится такой, какой её задумывали разработчики. Получается, что наблюдатель влияет на игровой мир даже простым своим наблюдением.

Так вот, как я и говорил, по такому принципу видеоигры будут работать всегда. Даже через много лет, когда компьютеры будут настолько мощными, что смогут одновременно просчитывать все крупные объекты в виртуальном большом городе, всё равно останутся какие-нибудь мелкие детали, например, насекомые или микробы, которые прогружаться будут только тогда, когда на них смотрит наблюдатель, т. е. игрок. И всё ради оптимизации! Это было важное предисловие.

Теперь перейдём к первому доказательству теории матрицы.

Эксперимент с двумя щелями

Давайте познакомимся с квантовой механикой, а точнее с экспериментом с двумя щелями. Это самый знаменитый эксперимент в истории физики. Его повторяли больше чем любые другие эксперименты, потому что у него были ошеломляющие результаты, и все учёные хотели получить их лично. Именно этот эксперимент перевернул с ног на голову всю физику и вдохновил многих учёных изучать квантовую механику.

Твёрдые частицы

Чтобы понять суть этого эксперимента, мы сначала должны посмотреть на то, как ведут себя частицы.

Если мы будем обстреливать щит с прорезью небольшими твёрдыми шариками, то на экране, о который они бьются, мы увидим одну полоску.

Если мы добавим ещё одну щель и будем обстреливать щит, то на экране мы закономерно увидим две полоски.

Волны

А теперь давайте посмотрим, как в этом случае себя поведут волны.

Волны прошли сквозь прорезь и распространились, ударяя экран с наибольшей силой строго по линии прорези.

Яркая полоска на экране показывает силу удара. Она похожа на полосу в первом эксперименте с твёрдыми шариками.

Но! Когда мы добавляем вторую щель, то происходит нечто иное. Если вершина одной волны встречается с вершиной другой, то они гасят друг друга, и на экране мы увидим интерференционный узор из многих полосок.

Точка, где пересекаются две вершины волн, даёт наивысшую силу удара, и мы видим яркие полосы, а там, где волны гасят друг друга, ничего нет.

Таким образом, если мы пропускаем твёрдые шарики через две щели, то видим две полоски.

А вот с волнами мы видим интерференционный узор из многих полосок.

Пока всё понятно.

Элементарные частицы

А теперь давайте посмотрим на кванты. Фотон – это очень маленькая частица света. Если мы пропустим фотоны через одну щель, то увидим одну полоску на экране, как и в случае с твёрдыми шариками.

Но если мы пропустим фотоны через две щели, то ожидаем увидеть две полоски. Но нет!

Каким-то мистическим образом на экране появляется интерференционный узор из многих полосок.

Как же так? Мы выпустили фотоны, – маленькие частицы света – ожидая увидеть две полоски, но вместо этого видим много полосок, как в случае с волнами. Это ведь невозможно!

Позже учёные выяснили, что такое же странное поведение показывают не только фотоны, но и электроны, протоны и различные атомы. Физики долго ломали голову над этой загадкой.

Они подумали: быть может, эти маленькие шарики бьются друг о друга, из-за чего отталкиваются в разные стороны и поэтому создают интерференционный узор из многих полосок?

Тогда физики стали выстреливать по одной микрочастице друг за другом, чтобы не было ни малейшего шанса их взаимодействия. И вот тут у учёных случился когнитивный диссонанс: вскоре на экране вновь появился интерференционный узор, нарушая все законы физики.

Как же так? Как элементарные частицы могут создавать узор, словно волны? Ведь их выпускали по одной! Этого никто не понимал.

По логике получалось, что частица будто бы разделялась надвое, проходила через обе щели и ударялась сама о себя. Просто бред какой-то!

Физики были полностью обескуражены этим. Они решили подсмотреть, через какую щель частица проходит на самом деле. Они поставили измеряющий прибор возле одной из щелей и выпустили электрон.

Но в квантовой механике – больше мистики, чем учёные могли себе представить. Когда они начали наблюдать, частицы снова стали вести себя как маленькие шарики и произвели изображение двух полосок, а не интерференционный узор из многих полосок.

То есть сам факт измерения или наблюдения за тем, через какую щель прошёл электрон, выявил, что он проходит через одну прорезь, а не через две. Электрон решил повести себя иначе, как будто знал, что за ним наблюдают. Наблюдатель разрушил волновую функцию частицы лишь только фактом своего наблюдения! Это вам ничего не напоминает?

Да, всё это очень сильно похоже на работу игрового движка. Создаётся впечатление, что наша Вселенная будто запущена на каком-то компьютере, мощности которого недостаточно, чтобы с точностью просчитывать движение каждой отдельной микрочастицы в пространстве, поэтому он это делает по упрощённой модели в виде волны вероятности. А более точные просчёты начинает делать только тогда, когда за конкретной частицей начинают наблюдать, чтобы не сломать для наблюдателя иллюзию реальности его мира. Такой приём облегчает нагрузку на «железо» вычислительной машины – всё, как в видеоиграх!

Но вся проблема в том, что 100 лет назад, когда учёные пытались дать объяснение аномальным результатам эксперимента с двумя щелями, не было видеоигр, и потому физики не додумались выдвинуть гипотезу о том, что мы живём в виртуальной реальности.

Интерпретации квантовой механики

Вместо этого было выдвинуто множество других теорий. Самой известной из них была придумана в 1927 году в городе Копенгаген.

Копенгагенская интерпретация

Учёные Нильс Бор и Вернер Гейзенберг предположили, что элементарные частицы – это как бы одновременно и волны, и частицы.

Так вот, для того чтобы измерить электрон, т. е. провести над ним наблюдение, его надо ударить о кванты измерительного прибора. И именно из-за этого удара волновые функции электрона «схлопываются», и он становится только частицей. Таким образом, сам наблюдатель не влияет своим наблюдением на частицу – влияют только кванты измерительного прибора.

Так как это объяснение квантовой механики было сформулировано в городе Копенгаген, его назвали Копенгагенской интерпретацией.

Забавно, но если эта интерпретация верна, то она всё равно не опровергает гипотезу матрицы, т. к. её можно подстроить и под это объяснение.

Например, фотоновая программа может распространяться в сети как волна, а затем перезапускаться в тот момент, когда узел перегружен, превращаясь в частицу. Это объясняет и квантовые волны, и коллапс волновой функции.

Многомировая интерпретация

После Копенгагенской интерпретации второй по популярности объяснение причин странного поведения микрочастиц в эксперименте с двумя щелями стала Многомировая интерпретация.

Её суть заключается в том, что, возможно, существуют как бы параллельные вселенные, в каждой из которых действуют одни и те же законы природы.

И что при каждом акте измерения квантового объекта наблюдатель как бы расщепляется на несколько версий. Каждая из этих версий «видит» свой результат измерения и действует в соответствии с ним в своей вселенной.

Вот такое странное объяснение!

В какую из этих интерпретаций больше верить – решайте сами.

Например, опрос учёных, сделанный в 1997 году, на симпозиуме под эгидой UMBC (University of Maryland, Baltimore County – Мэрилендский университет в Балтиморе) показал, что большинство физиков не верят ни копенгагенской, ни многомировой интерпретации. Голоса распределились следующим образом:

• 13 человек проголосовало за Копенгагенскую интерпретацию;
• 8 – за Многомировую;
• несколько учёных – за другие, менее популярные интерпретации;
• 18 физиков высказались против всех предложенных интерпретаций на тот момент времени.

До сих пор спор насчёт правильной интерпретации квантовой механики продолжается по всему миру. Он ведётся между учёными университетов, на конференциях и даже в барах и кафе.

Ну а тем временем в 2006 году развитие технологий позволило впервые провести ещё более хитроумную версию эксперимента с двумя щелями.

Называется она эксперимент с отложенным выбором.

Эксперимент с отложенным выбором

В упрощённом варианте суть эксперимента примерно такая: микрочастицы всё так же пропускаются сквозь барьер с двумя отверстиями. Однако на этот раз физики смогли провести наблюдение тогда, когда частицы уже прошли сквозь отверстия, но ещё не ударились о проекционный экран.

Представьте, что вы стоите перед экраном с закрытыми глазами, а сквозь отверстия проходят микрочастицы в виде волн, но в последнюю секунду перед их ударом об экран вы решили открыть глаза. И вот тут произошло нечто удивительное.

В этот момент электроны становятся частицами, такими, какими они были при запуске из электронной пушки.

Электроны ведут себя так, как будто бы они вернулись в прошлое, будто не прошли сквозь два отверстия, а только через одно, будто они никогда не проявляли свойств волны. Это не укладывается в голове!

Вселенная, пространство, время, скорость света

Следующим намёком, что мы живём в матрице, может являться тот факт, что у нашей Вселенной есть максимальная скорость, хотя и не ясно почему.

Благодаря Эйнштейну все мы знаем, что ничего не может двигаться быстрее, чем фотоны в вакууме. Скорость света является константой.

Дело в том, что наш мир устроен настолько странным образом, что чем быстрее движется объект, тем сильнее замедляется его время. Это было доказано многочисленными экспериментальными проверками.

Доходя до скорости 300 тыс. км / с, время вообще останавливается. Говоря простым языком, если бы у вас был космический корабль, способный разгоняться до 300 тыс. км /с, и вы бы решили на нём полететь в далёкую галактику, которая находится на расстоянии 3 млрд. световых лет от нас, то вы бы туда долетели за одно мгновение, т. к. в процессе полёта время на корабле остановилось бы полностью, а в этот момент на Земле прошло бы 3 млрд. лет.

Так вот, фотоны света и двигаются со скоростью 300 тыс. км / с, и поэтому их время стоит на нуле, а потому разогнаться ещё быстрее просто невозможно. Ведь для увеличения скорости надо ещё сильнее замедлить время, а оно и так на нуле. Вот и возникает вопрос: почему наша Вселенная устроена таким образом, что скорость замедляет время? Почему пространство и время взаимосвязаны? Это очень и очень странно для реального мира, но довольно понятно для виртуального.

Если мы живём в матрице, то скорость света – это продукт обработки информации, следовательно, наш мир обновляется с определённой скоростью.

Процессор суперкомпьютера обновляется 10 квадриллионов раз в секунду.

А наша Вселенная обновляется в триллион раз быстрее, но принципы в основном те же.

Ну а время при росте скорости замедляется, потому что виртуальная реальность зависит от виртуального времени, где каждый цикл обработки является одним «тиком».

Многие геймеры знают, что когда компьютер подвисает, вследствие лага, игровое время тоже замедляется. Точно так же время в нашем мире замедляется с ростом скорости или рядом с массивными объектами, что свидетельствует о виртуальности Вселенной, в которой мы живём.

В корабле, летящем на огромной скорости, все циклы обработки его системы подвисают в целях экономии. Во всяком случае, такое можно допустить.

Квантовая запутанность

Принцип неопределённости

Представьте себе летящую в пространстве микрочастицу, например, фотон света. Во время полёта фотон, так сказать, вращается вверх или вниз, т. е. обладает спином.

Хотя на самом деле фотоны не вращаются, но для простоты понимания это сравнение сюда подходит.

Так вот, когда все физики планеты ломали голову над причинами столь мистических результатов эксперимента с двумя щелями, учёные пришли к выводу, что, скорее всего, до того, как над микрочастицей проводится наблюдение, у неё даже не бывает конкретного спина.

То есть, пока мы не посмотрим на фотон, он летит и при этом не может определиться, в какую сторону ему вертеться, находясь в суперпозиции неопределённости. Словно матушке-природе слишком тяжело точно просчитывать вращение каждой отдельной элементарной частицы в пространстве.

А потому это всё делается по упрощённой схеме, и только после того, как на частицу смотрит наблюдатель, она становится более физически сложной и её вращение, наконец, начинает просчитываться в одном из двух направлений.

Возможность передачи информации быстрее скорости света

Так вот – дальше всё оказалось ещё более невероятным. Когда Эйнштейн размышлял над теорией квантовой механики, он предложил очень интересный эксперимент, который, по его мнению, должен был показать ошибочность или неполноту Копенгагенской интерпретации.

Суть эксперимента такова. Если атом цезия испускает два фотона в разных направлениях, то их состояние из-за закона сохранения импульса становится взаимосвязанным. Это называется квантовая запутанность.

Чтобы было проще понять, объясним так: если один из запутанных фотонов вертится сверху вниз, значит, второй фотон обязан вращаться снизу вверх, т. е. в противоположную сторону. Иначе и быть не может.

Мы с вами уже знаем, что учёные предполагали, что до проведения наблюдения фотон не может определиться, в какую сторону ему вертеться. Выходило, что это происходит, даже если он запутан с другим фотоном и их вращение обязано идти в противоположные друг другу стороны.

Получается, что проведя измерение над одним из запутанных фотонов и узнав, в какую сторону он крутится, мы автоматически заставим второй фотон крутиться в противоположном направлении, хотя над ним мы даже не проводили наблюдения. Причём, второй фотон обязан моментально принять свой спин, как бы далеко он ни находился от первого фотона, над которым мы провели измерение.

Получалось, что даже если запутанные фотоны разнести друг от друга в разные концы Вселенной и провести наблюдение над одним из них, то второй фотон получит информацию об этом в квадриллионы раз быстрее скорости света и моментально изменит свой спин на противоположный. Просто невероятно!

Это нарушало законы физики. Ведь, насколько нам известно, ничего не может двигаться быстрее скорости света. Тогда каким образом второй фотон узнаёт так быстро, что над первым провели измерение? Каким образом до него информация доходит так быстро? Что-то не сходится…

Вот потому Эйнштейн был не согласен с объяснением квантовой механики, говоря, что мгновенная связь между микрочастицами в физической реальности просто невозможна. Он предполагал, что, скорее всего, когда запутанные фотоны вылетают из атома, в них уже бывает изначально заложена информация о том, кто в какую сторону будет вращаться, когда над ними проведут наблюдение. То есть фотоны ещё до измерения запрограммированы на вращение в определённую сторону. Тогда получалось, что проведя измерение над одной частицей, мы никак не влияли на другую, а только узнавали её спин.

Но в квантовой механике гораздо больше мистики, чем предполагал Эйнштейн. Через 17 лет после того, как он умер с чувством правоты, выяснилось, что этот гений жестоко ошибался.

Ирландский физик Джон Белл сделал нечто невозможное.

Он додумался до одного невероятно хитроумного и очень сложного эксперимента, который бы доказывал или опровергал теорию того, что в элементарные частицы заранее бывает вложена информация о том, в какую сторону им надо будет вертеться, когда над ними проведут наблюдение.

Результаты эксперимента были поразительными: они чётко и ясно показали, что до наблюдения частица действительно понятия не имеет, в какую сторону она должна будет вертеться, даже если она находится в запутанном состоянии с другой частицей. Только строго после измерения фотон рандомно выбирает себе спин. Получается, что запутанные элементарные частицы могут очень легко передавать друг другу информацию гораздо быстрее скорости света!

Физики были полностью ошеломлены этим. Никто не мог понять, как такое вообще возможно. В квантовой механике появилось ещё больше загадок, чем раньше.

Практическое измерение скорости передачи информации между элементарными частицами

В 2008 году группа швейцарских исследователей из университета Женевы задалась целью выяснить, а насколько быстро вторая запутанная частица узнает о том, что над первой провели измерение?

Они разнесли два запутанных фотона на расстояние 18 км друг от друга, провели измерение одной частицы и стали регистрировать, с какой скоростью на это отреагирует вторая.

У учёных была технология, которая позволила бы заметить задержку в 100 тыс. раз превышающую скорость света.

Но никаких задержек выявлено не было. Это означало, что запутанные фотоны умеют сообщаться друг с другом как минимум 100 тыс. раз быстрее скорости света, а скорее всего, вообще моментально!

Теория симуляции

Но хотя насчёт запутанных фотонов Эйнштейн и ошибался, в одном он, возможно, всё же был прав, это когда говорил, что мгновенная связь в физическом мире невозможна.

Что ж, в реальном физическом мире, может, и правда, невозможна. Вот только Эйнштейн не предполагал, что мы, вероятно, живём в цифровой виртуальной реальности.

И вот именно и в ней-то как раз мгновенная связь очень легко объясняется.

С этой точки зрения, когда два фотона запутываются, их программы объединяются для совместного ведения двух точек. Если одна программа отвечает за верхний спин, а другая – за нижний, их объединение будет отвечать за оба пикселя, где бы те ни были.

В моменте измерения одной запутанной частицы её программа рандомно выбирает ей один из спинов, а программа второй запутанной частицы реагирует на это соответствующим образом.

Этот код перераспределения игнорирует расстояния, потому что процессору не нужно ходить к пикселю, чтобы попросить его перевернуться, даже если экран большой, как сама Вселенная!

Уже много лет существует устойчивое выражение, что квантовую механику никто не понимает. Однако если предположить, что наш мир виртуален, то всё становится очень даже понятно.

Для описания мира элементарных частиц и их взаимодействий учёные прибегают к квантовой механике, а для изучения макромира, т. е. больших объектов, используется Общая теория относительности Эйнштейна. Но природа каким-то образом объединила два эти мира, а значит, должна существовать теория, которая одинаково бы подходила к описанию субатомного мира и мира крупнейших тел во Вселенной. И вот как раз гипотеза симуляции прекрасно с этим справляется!

Ею также легко можно объяснить загадку Большого взрыва, искривление пространства, туннельный эффект, тёмную энергию, тёмную материю и много чего ещё.

В последнее время некоторые умы говорят, что теория симуляции даже в случае своего подтверждения не изменит ничего.

Однако с этим утверждением очень трудно согласиться, т. к. официальное подтверждение может сильно подстегнуть более глубокие исследования в этом направлении, благодаря чему нам, возможно, удастся найти новые недостатки нашего мира, т. е. условности, а их уже можно использовать для создания новых технологий.

Например, если квантовые эффекты вызваны именно тем, что мы живём в симуляции, значит, создание таких вещей, как квантовые компьютеры или квантовая криптография и можно назвать использованием условностей нашего мира. Потому теория симуляции в случае своего подтверждения может изменить многое…

Как бы там ни было, с каждым годом учёные находят всё больше и больше косвенных намёков на то, что мы живём в матрице. И если это продолжится теми же темпами, то лет через 30 теория виртуальности нашего мира станет такой же официальной в мире науки, как и теория эволюции.

Возможно, уже скоро в школах ученикам будут рассказывать, что они живут не в реальном мире. Хотя знать, что ты являешься всего лишь сложной программой, обладающей чувствами, самосознанием, немного демотивирует.

Однако Илон Маск, наоборот, считает, что это как раз-таки мотивирует, т. к. данная гипотеза симуляции решает парадокс Ферми и показывает, что разумные цивилизации способны избежать самоуничтожения и технологически доходить до создания своих виртуальных миров. Потому для Маска жизнь в матрице является приятной утопией, и он очень хочет, чтобы это оказалось правдой.

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.

За последние несколько лет — не десятилетий, как можно было подумать, а лет — идея того, что мы живем в виртуальном мире , приобрела неслыханную популярность. Да, на этой идее фильмы вроде «Матрицы» снискали себе славу в свое время, но широкая общественность начала задумываться о глубине этой мысли только с широким распространением Интернета, игр, плодов квантовой механики и, опять же, фильмов на эту тему.

Несколько месяцев назад к этой теме даже обратился один из самых громких голосов современности, «миллиардер, филантроп и плейбой» Элон Маск.

Давайте вернемся к истокам. Почему наш мир может быть… иллюзией?

Идея компьютерной симуляции нашего мира уходит корнями еще к древним грекам. Они называли ее просто сном, мечтой, фантазмом. Первое, что нужно усвоить: наше восприятие реальности уже отделено от самой реальности. Реальность — это просто электрический импульс, который интерпретируется вашим мозгом. Мы воспринимаем мир опосредованно и несовершенно. Если бы мы могли видеть мир как он есть, не было бы ни оптических иллюзий, ни дальтоников, ни волшебных движущихся картинок.

Кроме того, мы испытываем лишь упрощенную версию всей этой опосредованной сенсорной информации. Почему? Потому что наблюдение нашего мира требует слишком много вычислительной мощности — поэтому мозг разбивают ее на эвристику (или упрощенные, но все еще полезные представления). Наш разум постоянно ищет повторяющиеся картинки, узоры, модели, шаблоны в нашем мире и выстраивает их в соответствии с нашим восприятием.

Отсюда можно сделать следующие выводы:

1. Наше восприятие уже отличается от самой реальности. То, что мы называем реальностью, это лишь попытка нашего мозга обработать входящий поток сенсорных данных, чувственного опыта.
2. Если наше восприятие реальности зависит от упрощенного потока информации, не имеет значения, каков источник этой информации — будь то физический мир или компьютерная симуляция, которые кормят нас одной и той же информацией. Но насколько реально создать такую мощную симуляцию?

Давайте рассмотрим Вселенную с физической точки зрения.

Краткая история законов Вселенной

С точки зрения физики, в основе всего лежит четыре основных силы: сильное взаимодействие, электромагнитная сила, слабое взаимодействие и гравитация. Эти силы регулируют взаимодействие всех частиц в известной нам Вселенной. Их сочетание и равновесие определяют работу этого мира.

Расчет этих сил и имитация простых взаимодействий — довольно простое занятие, и мы уже это делаем, в некоторой степени. Такой расчет становится тем сложнее, чем больше частиц начинают взаимодействовать друг с другом, но это вопрос вычислительной силы, а не принципиальной возможности.

На данный момент нам не хватает вычислительной мощи, чтобы симулировать целую вселенную. Физики могут сказать, что имитация работы вселенной на компьютере невозможна — не потому что это сложно, а потому что компьютер, который будет имитировать эту работу, должен быть больше самой вселенной. Почему? Потому что вам придется симулировать каждую частицу, а это потребует битов и байтов для хранения ее положения, спина и типа, а также для расчетов.

Не нужно быть профессором, чтобы понять невозможность этого мероприятия. Тем не менее у такого подхода есть свои недостатки, которые вытекают из математического склада большинства физиков.

Существует большая разница между моделированием целой вселенной и созданием виртуального ощущения жизни в целой вселенной.

И здесь нам снова поможет эвристика. Многие вычислительные сценарии были бы невозможны, если бы наш человеческий разум не было так легко обмануть. Расчеты в режиме реального времени, движущиеся изображения, видеопотоки и многое другое — все это дает нам ощущение, что все непрерывно и не прекращается, хотя обман лежит в самой основе привычной нам реальности.

Основной трюк остается одним и тем же: уменьшайте детализацию, пока не найдете лучший баланс между качеством и сложностью, чтобы наш разум не смог обнаружить разницу.

Есть много трюков, которые мы можем использовать, чтобы снизить необходимую расчетную мощность для имитации вселенной на том уровне, на котором сможем в нее поверить. Самый очевидный из них: не нужно рендерить то, на что никто не смотрит.

Вы наверняка знаете о принципе неопределенности Гейзенберга и эффекте наблюдателя. Современная физика говорит нам, что реальность, а точнее мельчайшие частицы, из которых она состоит, зависят от наблюдателя. Грубо говоря, формы не существуют, пока вы на них не смотрите. И попробуйте докажите обратное.

Следующий трюк, который вы можете использовать: создать вселенную, которая будет казаться огромной и безграничной, даже если это не так. Уменьшая детализацию удаленных объектов, можно сэкономить колоссальные объемы вычислительной мощности и генерировать объекты только по мере их обнаружения. К примеру, существует игра No Man’s Sky — в ней используется процедурная генерация миров по мере их обнаружения, и число их воистину бесконечно даже в этой маленькой компьютерной игре.

Скриншоты игры No Man’s Sky

И наконец, можно добавить основных физических принципов, которые существенно усложнят или сделают невозможным достижением любой другой планеты. Существа будут привязаны к своему собственному миру. (Скорость света или экспоненциально расширяющаяся вселенная, кхе-кхе).

Если объединить эти хитрости с математическими уловками вроде повторяющихся шаблонов и основ фрактальной геометрии, можно получить вполне рабочую эвристическую модель вселенной, которая будет казаться почти бесконечной и безграничной. И все же это не объясняет, почему теория виртуальной вселенной приобрела такую популярность. Почему же мы с высокой долей вероятности находимся в таком мире?

Аргумент моделирования и математика

Аргумент моделирования (симуляции) — это логическая цепочка, предложенная философом Оксфордского университета Ником Бостромом. Она основана на некоторых предпосылках, которые в зависимости от вашей точки зрения могут привести к заключению, что наша Вселенная вероятнее всего иллюзорна, смоделирована. Все просто:

1. Смоделировать вселенную возможно (эту предпосылку мы рассмотрели выше).
2. Каждая цивилизация либо вымирает (пессимистический взгляд), прежде чем станет технически способной смоделировать вселенную; либо теряет интерес к развитию технологии симуляции; либо продолжает развиваться, пока наконец не станет технически способной смоделировать вселенную — и моделирует. Это всего лишь вопрос времени. Способны ли мы на такое? Конечно, способны.
3. Как только у такого общества все получится, оно создаст множество разных моделей; число симуляций будет совершенно несчетным. Ведь каждому захочется иметь свою вселенную.
4. Когда модель достигнет определенного уровня (развития), она тоже создаст собственные имитации и так далее.

Если вы умеете в математику, очень скоро вы доберетесь до точки, когда вам придется признать, что вероятность проживания в реальном мире крайне мала, поскольку она просто мизерная по сравнению с числом существующих симуляций.

Если так посмотреть, может быть наш мир где-то на 20 ступеньке порочной лестницы симуляций, которая уходит из настоящего мира.

Первая мысль, которая возникает после осознания этого, повергает в шок и ужас. Потому что жить в виртуальном мире немного жутко. Но есть и хорошие новости: это не важно.

«Настоящий» — всего лишь слово, информация — всего лишь валюта

Мы уже выяснили, что наше понимание реальности очень отличается от самой реальности. Но давайте также предположим на секундочку, что наша вселенная — компьютерная модель. Симуляция. Имитация настоящего мира, который мы никогда не знали. Это допущение приводит нас к следующей логической цепочке.

1. Если вселенная смоделирована, то она по сути является комбинацией битов и байтов (или кубитов, или еще чего-то) — то есть информацией.
2. Если вселенная — это информация или данные, то и вы тоже. Все мы информация.
3. Если все мы информация, то наши тела являются просто представлением этой информации — вроде аватара. У информации есть одно хорошее свойство: она не привязана к определенному объекту. Ее можно копировать, трансформировать, менять по желанию. Просто нужно иметь соответствующие инструменты.
4. Любое общество, способное создать виртуальный мир, также способно дать вашей «личностной» информации новый аватар (потому что на это нужно меньше мозгов, чем на создание вселенной).

Все это приводит к мысли, что мы все информация, а информация не привязана к определенному объекту вроде вашего тела. Философы и теологи давно пытаются нащупать связь между душой и телом, причем ученые (те самые, которые с математическим взглядом на мир) скептично смотрят как на философов, так и на концепцию души. В конце концов, теория виртуального мира — это еще одна религия, немного более современная, чем другие. Или предлагающая более рациональное объяснение вселенной.

Давайте подытожим. Реальность — информация, как и мы. Симуляция является частью реальности, которая ее создает, а все, что рождается дальше, уже моделируется с точки зрения тех, кто был смоделирован. Следовательно, реальность — это то, что мы получаем вместе с чувственным опытом. С физической точки зрения, в квантовом пространстве нет объективности — только очень субъективная перспектива.

Выходит, все «реально», пока вы это чувствуете, видите, понимаете, осознаете и постигаете вместе с повседневным опытом. Вселенная, которая была смоделирована, настолько же реальна для своих обитателей, как и настоящий мир для нас. Стоит ли переживать? Нет. Разве что еще раз восхититься тем, как все… хорошо устроено.

Илья Хель

Современная гипотеза симуляции Вселенной гласит, что весь мир – это не более чем матрица, виртуальная реальность, созданная неизвестной формой разума. Физики, философы, да и простые любители подумать давно обсуждают вопрос: может ли человек быть виртуальным? Что, если весь мир – симуляция? И что это могло бы значить?

Представление о том, что реальность – это не что иное, как иллюзия, выдвигал еще древнегреческий философ Платон, который пришел к выводу о том, что материальны только идеи, а остальные объекты – лишь тени. Такого же подхода придерживался и Аристотель, но с поправкой на то, что идеи выражаются в материальных объектах. Кроме того, положение об иллюзорности реального является одним из ключевых в некоторых религиозно-философских учениях, например, в индийской философской школе Майя.

В 2003 году известный шведский философ Ник Бостром опубликовал в PhilosophicalQuarterly работу под почти фантастическим заголовком «Мы все живем в компьютерной симуляции?» В своей работе Бостром придерживается концепции, согласно которой сознание зависит от интеллекта (вычислительных мощностей), структуры отдельных частей, логической взаимосвязи между ними и многого другого, но совсем не зависит от носителя, то есть биологической ткани – человеческого мозга. Это значит, что сознание может быть реализовано и в виде набора электрических импульсов в некоторой вычислительной машине.

Учитывая, что речь в работе идет о симуляциях, созданных постлюдьми, смоделированные внутри симуляции люди (Бостром называет их цивилизацией более низкого уровня по сравнению с цивилизацией, запустившей симуляцию) обладают сознанием. Для них модель будет представляться реальностью.Несмотря на всю свою популярность, выводы Бострома неоднократно становились объектом критики. В частности, оппоненты указывают на пробелы в аргументации философа, а также на большое количество присутствующих в его рассуждениях скрытых предположений относительно целого ряда фундаментальных вопросов – например, природы сознания и потенциальной способности смоделированных индивидуумов к самосознанию. Однозначного ответа на вопрос «Живем ли мы в Матрице?» от философов ожидать не приходится.

Гипотеза симуляции представляет интерес не только для философов, но и для специалистов в точных науках, в частности, в физике. Так, группа ученых из США и Германии Силас Бин, ЗохреДавоуди и Мартин Сэвидж решила предпринять попытку установить, живем ли мы в Матрице, экспериментальным путем. Взяв в качестве основного аргумент о том, что пространственная структура симулированного мира будет проще, чем реальныймир, они построили доказательство на основании квантовой хромодинамики (калибровочная теория квантовых полей, описывающая сильное взаимодействие элементарных частиц). Это было сделано для того, чтобы установить, что мир является не чем иным, как сеткой с определенным шагом. При расчетах ученые выявили несколько интересных фактов: например, для того, чтобы смоделировать кубический метр материи с шагом в 10-16 метра, согласно современным законам хромодинамики, понадобится около 140 лет. Впрочем, пока точного ответа на вопрос о симуляции реальности в данных условиях не ожидается.

Аргумент о симуляции подвергается серьезной критике со стороны научного сообщества, в том числе и трансгуманистов. Противники аргумента о симуляции делают упор на то, что в статьях, посвященных теории матрицы, содержатся различные логические ошибки, такие как: «логический круг», авто-референция, нарушение причинности, игнорирование неслучайной позиции наблюдателейи пренебрежение контролем симуляции со стороны создателей. Поэтому на данный момент гипотеза симуляции нуждается в более серьезной доказательной базе, чем несколько статей.

Теория о цифровой реальности, матрице, может послужить универсальным ключом к теории происхождения Вселенной, поисками которой уже давно занимаются ученые и которая помогла бы разрешить противоречия между классической и квантовой физикой. Гипотеза симуляции изучается в рамках таких философских направлений, как футурология и трансгуманистическая теория. Кроме того, наработки специалистов по гипотезе симуляции широко используются с начала 1990-х годов в массовой культуре, например, в трилогии фильмов «Матрица» .