Что если наш мир симуляция. Компьютерная симуляция

Множество людей считают тему виртуальной жизни очень интересной. Недаром фильм братьев (точнее уже сестер) Вачовски « » обрел такую огромную популярность. Конечно, основная идея компьютерной симуляции состоит не в том, что миром управляют гигантские роботы, а люди всего лишь источник энергии. Гипотеза описывает то, что каждый человек, собственно как и вся наша планета являются лишь программным кодом нечто большего, того, чего мы не можем в принципе представить. Скептики сразу начнут спорить о невозможности такого подхода, однако, стоит задуматься, чем же эта гипотеза происхождения мира уступает другим гипотезам:

— не менее трети людей уверены, что человека создали силы, которым мы поклоняемся (гипотеза божественного происхождения). У каждой религии свой бог, однако, идея примерно одинакова;
— жизнь на Землю занесена с метеоритом, или же нас «вывели» инопланетяне;
— в результате долгих физических и химических реакций образовались бактерии, началась эволюция.
Совсем недавно прошла встреча ученых в музее естественной истории. Такая встреча происходит каждый год и посвящена памяти фантаста Азимова.

Грасс Тайсон (директор одного из крупных планетариев) утверждает: теория весьма вероятна. Например, как отмечает Грасс, несмотря на большое сходство цепочек ДНК у человеческой особи с приматом (шимпанзе), разница в интеллекте просто колоссальна. Таким образом, почему же не могут где-то в «высшем мире» обитать существа, для которых мы просто кучка примитивных амеб? Соответственно, вся известная нам Вселенная может быть всего лишь плодом чьей-то фантазии, созданным для банального развлечения.

Сознание в виртуальной реальности

Еще с 2003 года существует интересный аргумент, защищающий гипотезу о симуляции. Ее автором выступил Ник Бостром (между прочим, философ знаменитого Оксфорда). Он предположил, что некая весьма развитая в технологическом плане цивилизация решила создать симуляцию своих предшественников. В ходе экспериментов было создано огромное количество подобных симуляций, в результате чего усредненное значение сознаний весьма отличается от изначально заданной симуляции сознания предков этой цивилизации. Исходя из этой теории – люди являются данными симуляциями.

Как ни странно, но именно развитие компьютерного мира, позволившее раскрывать все новые секреты Вселенной (от погружения в недра планеты, так и изучения дальних планет), придает весомости теории симуляции. Космолог из MIT Макс Тегмарк убежден — при должном разуме персонаж компьютерной игры (по сути, искусственный интеллект) должен понять, что все подчиняется довольно жестким правилам с установленными границами. Весь мир завязан на расчетах и цифровом коде. Так же происходит и у человечества: куда ни повернись, все упирается в математические расчеты. Так почему же мы не можем быть частью великого компьютерного кода?
Физик-теоретик Джеймс Гейтс согласен с Тегмарком. Он сказал, что очень удивился, увидев математические коды браузеров, поскольку изучал все эти формулы на высших курсах физики.

Скептическое отношение к компьютерной симуляции

Однако, как и у любой гипотезы, в данном случае есть противники. Например, Лиза Рэндалл из университета Гарварда считает, в аргументе Ника Бострома совершенно нет никакой обоснованности. Лиза утверждает, что не понимает, почему теорию симуляции жизни вообще рассматривают с ученой точки зрения. Ведь нафантазировать можно все, что угодно. «Почему кто-то захотел «придумывать» человечество? Зачем им это нужно? И, для начала, нужно доказать возможность существования хотя бы одной из «высших сущностей», что запрограммировала нашу жизнь».
Если подходить к любой проблеме со своей профессиональной точки зрения, то можно принять любое совпадение за правду. Например, IT-специалисты подходят ко всему с компьютерной точки зрения. А, если ты молоток, то и все вокруг будет похоже на гвозди.

Проблема в том, что гипотеза компьютерной симуляции пока что не может быть каким-то образом проверена, и миру не представлены какие-либо доказательства в виде лабораторных экспериментов и смоделированных ситуациях.
Зорен Давуди, физик из Массачусетского технологического института также рассуждает о компьютерной симуляции. Смысл его слов можно передать следующим образом:

«В нашем, обычном мире людей, когда мы создаем программу, неважно какого уровня сложности, все, что находится внутри нее, ограничено самой программой. То есть картинка не может быть четче, чем установленное разрешение, персонаж не сможет быть выше, чем это заложено алгоритмом, а космический корабль рано или поздно врежется в текстуры, которые невозможно преодолеть. Если рассматривать теорию компьютерной симуляции серьезно, то наш мир должен быть ограничен подобными рамками. И, пока эти рамки не найдены, рано говорить о достоверности гипотезы. Только необычные физические явления, такие как распределение света не сплошным потоком, а, к примеру, точками, могут поддержать гипотезу компьютерной симуляции. Но, говорить о том, что гипотеза не может существовать – также невозможно доказать наверняка. Ведь, согласно логике, все доказательства о жизни не внутри симуляции, могут быть симуляцией».

А, если, правда?

Но… если представить, что наша гипотеза о «Матрице» является правильной, и все мы лишь компьютерная симуляция. Что из этого? Ведь выхода нет, придется до конца своего «кода» отрабатывать алгоритм.
Остается надеяться, что «создатели-программисты» не устанут от нас и не решат стереть одним нажатием клавиши.
Компьютерная симуляция в некотором плане затрагивает и религиозные аспекты. Ведь не умирают, а лишь выполняют свою функцию и останавливаются. Или ломаются. Тогда их всегда можно починить или перезапустить.
Проще всего, не ломать голову, и жить, как живем, совершенствуясь и развиваясь. Возможно, наступит время, когда человечеству будут открыты все тайны Вселенной.

Правообладатель иллюстрации Thinkstock Image caption Разговоры ученых о нереальности нашего мира ложатся на подготовленную массовой культурой почву

Гипотеза о том, что наша Вселенная - это компьютерная симуляция или голограмма, все активнее будоражит умы ученых и филантропов.

Образованное человечество еще никогда не было так уверено в иллюзорности всего происходящего.

В июне 2016 года американский предприниматель, создатель SpaceX и Tesla Илон Маск, оценил вероятность того, что известная нам "реальность" является основной - как "одну многомиллиардную". "Для нас будет даже лучше, если окажется, что то, что мы принимаем за реальность, - уже является симулятором, созданным другой расой или людьми будущего", - отметил Маск.

В сентябре Банк Америки предупредил своих клиентов, что с вероятностью 20-50% они живут в Матрице. Эту гипотезу аналитики банка рассмотрели наряду с другими приметами будущего, в частности, наступлением (то есть, если верить изначальной гипотезе, виртуальной реальности внутри виртуальной реальности).

В свежем материале New Yorker про венчурного капиталиста Сэма Алтмана говорится, что в Кремниевой долине многие одержимы идеей, что мы живем внутри компьютерной симуляции. Два техно-миллиардера якобы пошли по стопам героев фильма "Матрица" и тайно профинансировали исследования по вызволению человечества из этой симуляции. Их имена издание не раскрывает.

Стоит ли воспринимать эту гипотезу буквально?

Короткий ответ - да. Гипотеза исходит из того, что ощущаемая нами "реальность" обусловлена лишь небольшим объемом информации, которую мы получаем и которую способен обработать наш мозг. Мы ощущаем предметы твердыми из-за электромагнитного взаимодействия, а видимый нами свет - лишь небольшой раздел спектра электромагнитных волн.

Правообладатель иллюстрации Getty Images Image caption Илон Маск считает, что человечество создаст виртуальный мир в будущем, либо мы уже являемся персонажами чьей-то симуляции

Чем больше мы расширяем границы собственного восприятия, тем больше убеждаемся, что Вселенная состоит по большей части из пустоты.

Атомы состоят из пустого пространства на 99,999999999999%. Если ядро атома водорода увеличить до размеров футбольного мяча, то его единственный электрон расположится на расстоянии 23 километров. Состоящая же из атомов материя составляет всего 5% известной нам Вселенной. А 68% составляет темная энергия, о которой науке практически ничего не известно.

Иными словами, наше восприятие реальности - это "тетрис" по сравнению с тем, что в действительности представляет собой Вселенная.

Что по этому поводу говорит официальная наука?

Словно герои романа, пытающиеся прямо на его страницах постичь замысел автора, современные ученые - астрофизики и квантовые физики - проверяют гипотезу, которую еще в XVII веке выдвинул философ Рене Декарт. Он предположил, что "какой-то злокозненный гений, весьма могущественный и склонный к обману", мог заставить нас думать, что существует внешний для нас физический мир, в то время как на самом деле небо, воздух, земля, свет, очертания и звуки - это "ловушки, расставленные гением".

В 1991 году писатель Майкл Талбот в книге "Голографическая Вселенная" одним из первых предположил, что физический мир подобен гигантской голограмме. Некоторые ученые, впрочем, считают "квантовый мистицизм" Талбота псевдонаукой, а связанные с ним эзотерические практики - шарлатанством.

Куда большее признание в профессиональной среде получила книга 2006 года "Программируя Вселенную" профессора Массачусетского технологического института Сета Ллойда. Он считает, что Вселенная - это квантовый компьютер, который вычисляет сам себя. Также в книге говорится, что для создания компьютерной модели Вселенной человечеству недостает теории квантовой гравитации - одного из звеньев гипотетической "теории всего".

Правообладатель иллюстрации Fermilab Image caption "Голометр" стоимостью 2,5 млн долларов не смог опровергнуть известные нам основы мироздания

Наш мир и сам может быть компьютерной симуляцией. В 2012 году команда исследователей Калифорнийского университета в Сан-Диего под руководством россиянина Дмитрия Крюкова пришла к выводу, что такие сложные сети, как Вселенная, человеческий мозг и интернет имеют одинаковую структуру и динамику развития.

Эта концепция мироустройства предполагает "небольшую" проблему: что произойдет с миром, если вычислительные способности создавшего его компьютера исчерпаются?

Можно ли экспериментально подтвердить гипотезу?

Единственный подобный эксперимент поставил директор Центра квантовой астрофизики лаборатории Ферми в США Крейг Хоган. В 2011 году он создал "голометр" : анализ поведения пучков света, исходящих из лазерных излучателей этого устройства, помог ответить по меньшей мере на один вопрос - является ли наш мир двухмерной голограммой.

Ответ: не является. То, что мы наблюдаем, действительно существует; это не "пиксели" продвинутой компьютерной анимации.

Что позволяет надеяться, что в один прекрасный день наш мир не "зависнет", как это часто происходит с компьютерными играми.

Автор - Владимир Лаговский

Мозг - не генератор сознания. Это лишь интерфейс

Чем затейливее, шире, глубже и разветвленнее становится интернет, тем более его виртуальный мир начинает походить на тот, который окружает нас. По крайней мере, расширяется в точности как Вселенная. Краев уж не видно. Поэтому не случайно, наверное, именно в интернете пользуются небывалой популярностью идеи, которые распространяет некто Джим Элвидж (Jim Elvidge) - ученый, специалист по цифровым технологиям, квантовой физике и автор книги с громким названием "Вселенная - разгадана" (The Universe - Solved). Он и в самом деле полагает, что разгадал суть мироздания. Догадался, что Вселенная - это продукт компьютерного моделирования. Некая симуляция. И в основе ее - информация, данные. Из них же, по мнению Элвиджа, соткано и наше сознание, которое рождается отнюдь не в мозге. Мозг - даже не хранилище сознания, а всего лишь интерфейс, благодаря которому мы встраиваемся в симуляцию, обрабатываем информацию и обмениваемся данными с неким вселенским сервером. Туда же отправляются и души - тоже информация, формируя сегмент, который прежде называли загробным миром.

Смерть, в представлении Элвиджа, вовсе не страшна. Ведь она лишь окончание симуляции. Или даже ее временное прерывание, сопровождаемое перемещением души - то есть, информационного пакета - на сервер.

Ученый верит в реинкарнацию, объясняя ее переносом информации, накопленной одним "симулятором", в другой. Верит в интуицию и ясновидение, феномен которых, по его мнению, основан на доступе к вселенскому серверу - возможностью "скачать" с него некие запрашиваемые сведения. Как из интернета.

Материи нет - одна пустота

Джим Элвидж уверяет, что окружающие нас объекты лишь кажутся реальными. А на самом деле их нет - одна пустота. Есть лишь информация о том, что объекты существуют - информация, которую мы получаем посредством мозга и органов чувств.

"Материя - это объективная реальность, данная нам в ощущениях", - гласит известное определение. Но ощущения можно смоделировать, возражает ученый. Стало быть, можно смоделировать и объективную реальность, и, в конце-концов, материю.

Объект становится "реальным" только тогда, когда за ним кто-то наблюдает, - полагает Элвидж. И глубокомысленно добавляет: "Дальнейшие исследования в области элементарных частиц приведут к пониманию того, что за всем, что нас окружает, скрывается некий код, аналогичный бинарному коду компьютерной программы… Теория цифровой реальности может послужить универсальным ключом к "теории всего", поисками которой уже давно занимаются ученые."

ВМЕСТО КОММЕНТАРИЯ: Фантастика, но весьма научная

Идеи Элвиджа, конечно же, привлекают своими аналогиями. Но они отнюдь не оригинальны. Отличается от многочисленных предыдущих лишь более современными терминами. И прежде многие намекали на существование вселенского сервера, но называли его иначе - энерго-информционным полем Вселенной. И там размещали и загробный мир, и всю накопленную информацию - о любом событии и даже о будущем. Вот только доказать, что так оно и есть - ни тогда, ни сейчас не получается. Ведь все доводы - не более, чем слова, ничем не подкрепленные фантазии. Хотя "фантазирует" не только Элвидж, но и другие вполне серьезные ученые.

Компьютер размером со Вселенную

Вот к примеру, Сет Ллойд из Массачусетсского технологического института давно еще задал себе вопрос: каков предельный размер компьютера? Сам же и ответил. Мол, очевидно, что наикрупнейшим и наимощнейшим станет устройство, в котором будут задействованы все частицы во Вселенной. А их - протонов, нейтронов, электронов и прочей мелочи, по подсчетам ученого, где-то 10 в 90-й степени. И если эти частицы были бы приобщены к делу с момента Большого Взрыва, то уже совершили бы 10 в 120-й степени логических операций. Это так много, что не возможно даже представить. Для сравнения: все компьютеры за время своего существования произвели менее 10 в 30-й степени операций. А вся информация о человеке с его многочисленными индивидуальными причудами записана примерно 10 в 25 степени битами.

И тут Ллойд - гораздо раньше Элвиджа - подумал: что если Вселенная это уже чей-то компьютер? Тогда все, что внутри ее, включая нас, - часть вычислительного процесса. Или его продукт… Значит, где-то должен быть и Программист.

Без Создателя не обойтись - так считают даже видные ученые.

Ллойд предполагает, что мы все-таки существуем реально. Равно, как и окружающий нас мир. Существуем благодаря вселенскому компьютеру, который был запрограммирован так, чтобы создавать сложные структуры, включая живых существ. Компьютерная программа, кстати, не обязательно должна быть очень длинной.

Голограммы мы

Эксперименты, в результате которых, возможно, будет выяснено, голограмма ли наш мир или нет, затеял один из первооткрывателей темной энергии Крейг Хоган (Craig Hogan) , директор центра квантовой астрофизики лаборатории Ферми (Fermilab"s Center for Particle Astrophysics). Ученый представляет Вселенную в виде сферы, поверхность которой покрыта крошечными пикселями. Каждый представляет собой единицу информации - бит. А то что внутри - созданная ими голограмма. Доказать это он намерен, отыскав в ткани-пространства времени элементы, формирующие голографическую "картинку".

Согласно волновой теории реальности физика Дэвида Бомом нейрохирурга Карла Прибрама , мозг тоже работает на голографических принципах.

Трехмерное изображение объекта возникает в пространстве, к примеру, если осветить лазером изображение на плоскости.

Вот так и наш мозг конструирует картину окружающего мира под воздействием некого внешнего излучения, - объясняет Прибрам, тоже подразумевая существование компьютерной программы, реализуемой в мироздании. Она-то, собственно, и определяет, что и где "осветить".

Наш мир может быть всего лишь голограммой. Ученые пытаются и такое доказать.

Кстати, приняв голографическую сущность Вселенной, можно было бы разрешить парадокс, наблюдаемый экспериментально: элементарные частицы способны мгновенно обмениваться информацией на любом расстоянии - хоть в миллионы световых лет. То есть, вопреки Эйнштейну, осуществлять взаимодействия со сверхсветовой скоростью, преодолевая временной барьер. Такое перестает быть чудом в мире - голограмме. Ведь каждый ее участок содержит информацию о целом - о всей Вселенной.

А полагая, что Вселенная - это продукт компьютерного моделирования, можно объяснить разные странности, происходящие в ней. Например, НЛО. Или таинственные радиосигналы, приходящие из неоткуда. Это просто глюки в программе.

ВЫВОД: Бог живет в другой Вселенной

Логика подсказывает: если некий Создатель все же существует, то вряд ли стоит искать его в нашей Вселенной. Не может же он находиться внутри им же созданной голограммы?! Или программы?! Стало быть, вселенных много. Многие современные физики, кстати, в этом не сомневаются.

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.

Физики из США и Германии Силас Бин, Зохре Давоуди и Мартин Сэвидж предложили экспериментальный способ проверки одной философской идеи, известной как гипотеза симуляции. Согласно этой гипотезе, существует вероятность того, что мы живем внутри огромной компьютерной модели, которую запустили некие постлюди для изучения собственного прошлого. Несмотря на, будем честны, свою сомнительную естественнонаучную ценность, работа Бина, Давоуди и Сэвиджа заслуживает подробного освещения: тут и квантовая хромодинамика, и философия, да и вообще - не каждый день физики предлагают проверить идеи, вдохновленные фильмом "Матрица".

Ник Бостром и его симуляция

В 2003 году известный шведский философ Ник Бостром опубликовал в Philosophical Quarterly работу под почти фантастическим заголовком "Мы все живем в компьютерной симуляции?". Необходимо заметить, что Бостром - не какой-нибудь маргинал, обитающий на окраинах современной философии. Это один из важнейших деятелей трансгуманизма нашего времени, сооснователь Всемирной ассоциации трансгуманистов (возникла в 1998 году, ныне переименована в "Хьюманити плюс"). Он лауреат многих престижнейших премий, а его работы по антропному принципу переведены на более чем 100 языков.

Трансгуманизм - мировоззрение, основанное на осмыслении достижений и перспектив науки, признающее возможность и необходимость фундаментальных изменений в самом человеке с помощью передовых технологий. Цель этих изменений - ликвидация страданий, старения, смерти, а также усиление физических, умственных и психологических возможностей людей.

Антропный принцип - принцип, сформулированный в виде формулы "Мы видим Вселенную такой, потому что только в такой Вселенной мог возникнуть наблюдатель, человек".

Теория всего - гипотетическая физико-математическая теория, описывающая все известные фундаментальные взаимодействия (сильное, слабое, электромагнитное и гравитационное)

Прежде чем перейти к формулировке основного результата Бострома, познакомимся с некоторыми понятиями (по критической работе Данилы Медведева "Живем ли мы в спекуляции Ника Бострома? "). Под постчеловеческой цивилизацией (состоящей из постлюдей) понимается "цивилизация потомков человека, изменившихся до такой степени, что они уже не могут считаться людьми". Главное отличие этой цивилизации от современной будет заключаться в невероятных вычислительных возможностях, которыми она будет обладать. Под симуляцией понимается программа, моделирующая сознание одного или нескольких человек, возможно, даже всего человечества. Историческая симуляция - это, соответственно, симуляция исторического процесса, в которой принимают участие множество смоделированных лиц.

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.

Чтобы оценить теоретическую возможность проведения такого рода симуляций в принципе, Бостром проводит несколько оценок. Так, в самом грубом приближении вычислительная мощность человеческого мозга ограничена порядка 10 17 операциями в секунду. При этом количество получаемой личностью информации составляет порядка 10 8 бита в секунду. На основе этого Бостром приходит к выводу, что для симуляции всей истории человечества потребуется порядка 10 33 - 10 36 операций (при расчете 50 лет на человека и оценке общего количества всех людей, существовавших на планете до настоящего времени, в 100 миллиардов человек).

Если же говорить о моделировании всей Вселенной со времени Большого Взрыва по настоящий момент, а не только истории человечества, то физик Сет Ллойд из Массачусетского технологического института еще в 2002 году опубликовал в Physical Review Letters , в которой приводил расчеты необходимых мощностей. Оказалось, что для этого потребуется машина с памятью 10 90 бит, которой придется выполнить 10 120 логических операций.

Эмблема "Хьюманити плюс"

Эти числа (что у Бострома, что у Ллойда) кажутся просто невероятными. Однако в 2000 году тот же Ллойд опубликовал другую замечательную работу - он попытался рассчитать предельную мощность компьютера массой 1 килограмм и объемом один кубический дециметр, исходя из соображений квантовой механики. Ему это удалось (pdf) - оказывается, что такое количество материи может выполнять порядка 10 50 операций в секунду. Следовательно, если исходить из мощности такого предельного компьютера, симуляция, о которой говорит Бостром, не кажется слишком уж фантастической. Ллойд даже оценил время, которое потребуется для достижения таких мощностей - при условии, что мощность компьютеров будет продолжать расти по закону Мура (что, конечно, совсем сомнительно: некоторые ученые предсказывают, что закон уже через 75 лет). Так вот, это время составило всего 250 лет.

Однако, вернемся к Бострому. Исходя из приведенных выше оценок, шведский философ не только заключил, что симуляция возможна, но и сделал парадоксальный вывод. Бостром утверждает, что по крайней мере одно из трех нижеследующих утверждений верно (так называемая трилемма Бострома):

Человечество вымрет, так и не став постцивилизацией;
Человечество разовьется в постцивилизацию, которая по каким-то причинам не будет заинтересована в моделировании прошлого;
Почти наверняка мы живем в компьютерной симуляции

Последний пункт, если коротко, Бостром аргументирует тем соображением, что, если симуляции будут проводиться, то их будет много. Логично предположить, что при этом количество смоделированных людей будет на многие порядки превышать количество когда-либо живших предков базовой цивилизации. Следовательно, вероятность того, что некий случайным образом выбранный человек является объектом эксперимента, равна почти единице.

Из этого вытекает, что если мы оптимисты и не верим в вымирание человечества и, кроме этого, убеждены в любознательности наших потомков, то выполнен пункт три: мы с большой долей вероятности живем в компьютерной симуляции. К слову, у Бострома в работе вообще есть много парадоксальных выводов - например, о вероятности моделирования людей без сознания, то есть существования мира, в котором сознанием наделены лишь единицы, а остальные представляют из себя "тени-зомби" (как называет их сам философ). Также философ интересно рассуждает об этических аспектах моделирования, а также о том, что большинство симуляций обязаны когда-нибудь заканчиваться, а значит, - с вероятностью почти равной единице, - мы обитаем в мире, который должен завершить свое существование (подробнее с этими рассуждениями можно ознакомиться в частичном русском переводе статьи).

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. В общем, однозначного ответа на вопрос "Живем ли мы в Матрице?" от философов ожидать не приходится (как, впрочем, и на другие, не менее "простые" вопросы: что есть сознание, что есть реальность и т.д.). Поэтому перейдем к физикам.

Физики и их подход

Бостром не скрывает, что на работу его вдохновили, среди прочего, фантастические фильмы. Среди них, конечно, "Матрица" (идея симуляции) и "13 этаж" (идея вложенных симуляций)

Некоторое время назад на сайте arXiv.org появился препринт работы физиков из США и Германии Силаса Бина, Зохре Давоуди и Мартина Сэвиджа. Эти ученые решили сыграть в предложенную Бостромом игру. Они задались вот каким вопросом: если вся Вселенная есть компьютерная симуляция, то можно ли найти доказательства этого физическими методами? Для этого они попытались представить себе, чем физика симулированного мира будет отличаться от физики мира настоящего.

В качестве возможного инструмента для моделирования они взяли квантовую хромодинамику - пожалуй, самую совершенную из существующих ныне физических теорий. Что же касается собственно моделирования, то они предположили, что постлюди будут проводить ее на пространственной сетке с некоторым достаточно небольшим пространственным шагом. Понятное дело, что оба допущения довольно спорны: во-первых, постлюди наверняка предпочли бы использовать для симуляции теорию всего (которая, несомненно, уже была бы в их распоряжении). Во-вторых, численные методы постлюдей должны отличаться от наших примерно так же, как ядерный реактор - от каменного топора. Однако без этих предположений работа физиков вообще оказалась бы невозможной.

Тут, кстати, уместно заметить, что моделирование процессов, происходящих в фиксированной области пространства, это довольно активно развивающееся направление вычислительной физики. Пока, конечно, успехи невелики: у физиков получается смоделировать кусочек мира диаметром не более нескольких (от 2,5 до 5,8) фемтометров (1 фемтометр равен 10 -15 метра) с шагом b = 0,1 фемтометра. Тем не менее, модели такого рода представляют большой теоретический интерес. Например, они могут помочь при расчете того, что происходит в условиях, недостижимых в современных ускорителях. Или же, например, с помощью моделирования можно будет получить некоторые предсказания свойств вакуума и сравнить их с экспериментальными данными - а это, возможно, как раз и натолкнет физиков на идеи, касающиеся упомянутой теории всего.

Для начала Бин, Давоуди и Сэвидж оценили возможности симуляций. Оказалось, что для фиксированного шага в 0,1 фемтометра размер моделируемой области растет экспоненциально (то есть так же как вычислительная мощность компьютеров в законе Мура) - таков результат экстраполяции данных за почти 20-летнюю историю этой области исследований. Получается, что моделирования кубического метра материи на основе законов квантовой хромодинамики с шагом b = 0,1 фемтометра следует ожидать примерно через 140 лет (показатель растет примерно на порядок в 10 лет). Учитывая, что диаметр видимой Вселенной составляет порядка 10 27 метров, при сохранении закономерного роста (что, как уже отмечалось выше, маловероятно) симуляции необходимого объема можно будет достичь через 140 + 270 = 410 лет (но это только при фиксированном параметре b). Впрочем, сами ученые таких цифр не приводят, ограничиваясь ближайшими 140 годами.

Затем ученые попытались оценить возможные ограничения на физику такой модели и обнаружили, прямо скажем, занятные вещи. Они установили, что в симулированной Вселенной в спектре космических лучей на определенных энергиях должен быть обрыв. В теории такой обрыв действительно имеется - это предел Грайзена - Зацепина - Кузьмина, который составляет 50 эксаэлектронвольт. Он связан с тем, что высокоэнергетические частицы должны взаимодействовать с фотонами фонового микроволнового излучения и, как следствие, терять энергию. Тут, однако, возникают две трудности. Во-первых, для того чтобы этот предел был артефактом компьютерной модели, ее пространственный шаг должен быть на 11 порядков меньше b = 0,1 фемтометра. Во-вторых, наличие предела Грайзена - Зацепина - Кузьмина пока не доказано на практике. В этом направлении имеется множество противоречивых результатов. Так, согласно одним из них, обрыв действительно есть. Согласно другим, поверхности Земли достигают частицы с энергией, превышающей этот предел, причем прилетают они из довольно темных областей космоса (то есть не являются продуктом деятельности ближайших к нам активных галактических ядер).

Впрочем, у ученых есть еще один способ проверки - распределение высокоэнергетических космических лучей должно быть анизотропно (то есть неодинаково по разным пространственным направлениям). Это связано с предположением, что расчеты проводятся на кубической сетке - именно такой и должна быть сетка, по мнению физиков, из соображения изотропии пространства-времени. Вместе с тем, возможность обнаружения анизотропии излучения физики не обсуждают. Непонятно даже, какого рода приборы нужны для подобных исследований - достаточно ли уже существующих приборов (космической обсерватории "Ферми", например)? В общем, однозначного ответа на вопрос "Живем ли мы в Матрице?" от физиков тоже ожидать не приходится.

В заключение

Разумеется, читатель в этом месте может почувствовать разочарование. Мол, как же так: читал-читал, а ответа на главный вопрос "Живем ли мы в Матрице?" так и не получил. Это, однако, было ожидаемо, и вот почему. Для философии гипотеза о симуляции - лишь одна из многих версий бытия. Эти версии если и конкурируют между собой, то только в умах их сторонников и противников, то есть являются объектами веры, не претендующими на объективность.

Что же касается физиков, то недавно появилась очень интересная : американский профессор из Университета Луизианы Ретт Аллейн (Rhett Allain) проанализировал физическую составляющую игры Bad Piggies от компании Rovio, создавшей Angry Birds. Он сделал это ровно для того, чтобы определить возможный диаметр зеленых свиней из игры, существуй они в действительности (диаметр, к слову, оказался равным 96 сантиметрам). Так вот, работа Силаса Бина, Зохре Давоуди и Мартина Сэвиджа - это такого же рода упражнение, только с чуть более сложными объектами и запутанной математикой. В целом же, это не более чем занятная гимнастика для ума - но, как и всякая гимнастика, она полезна. Благодаря ей читатель теперь знает трилемму Бострома и размер винчестера, на который можно записать информацию обо всей Вселенной. Это интересно.