Эксперт предлагает способ определить, живем ли мы все в компьютерной программе
Физики долго пытались объяснить, почему Вселенная изначально создавалась в условиях, подходящих для развития жизни. Почему физические законы и константы принимают очень специфические значения, которые позволяют развиваться звездам, планетам и, в конечном счете, жизни?
Расширяющая сила Вселенной, например темная энергия, намного слабее, чем предполагает теория. так и должно быть — позволять материи слипаться, а не разрываться на части.
Распространенный ответ заключается в том, что мы живем в бесконечной мультивселенной, поэтому нам не следует удивляться тому, что по крайней мере одна Вселенная превратилась выходит как у нас. Но другой вариант заключается в том, что наша Вселенная — это компьютерная симуляция, в которой кто-то (возможно, продвинутый инопланетный вид) точно настраивает условия.
Последний вариант поддерживается отраслью науки, называемой информационной физикой, которая предполагает, что пространство-время и материя не являются фундаментальными явлениями. Напротив, физическая реальность в основном состоит из битов информации, из которых возникает наше восприятие пространства-времени.
Для сравнения, температура «возникает» из коллективного движения атомов. Ни у одного атома принципиально нет температуры.
Это приводит к невероятной возможности того, что вся наша Вселенная на самом деле может быть компьютерной симуляцией.
Эта идея не так уж нова. В 1989 году легендарный физик Джон Арчибальд Уилер предположил, что Вселенная в основе своей математическая и ее можно рассматривать как возникающую из информации. Он придумал знаменитый афоризм «это из бита».
В 2003 году философ Ник Бостром из Оксфордского университета в Великобритании сформулировал свою гипотезу симуляции. Это доказывает, что на самом деле весьма вероятно, что мы живем в симуляции.
Это потому, что развитая цивилизация должна достичь точки, когда их технологии настолько сложны, что симуляции будут неотличимы от реальности, а участники не будут имейте в виду, что они были в симуляции.
Физик Сет Ллойд из Массачусетского технологического института в США вывел гипотезу симуляции на новый уровень, предположив, что вся Вселенная может быть гигантским квантовым компьютером.
Эмпирические данные
Есть некоторые свидетельства того, что наша физическая реальность может быть смоделированной виртуальной реальностью, а не объективным миром, который существует независимо от наблюдателя.
Любой мир виртуальной реальности будет основан на обработке информации. Это означает, что все в конечном счете оцифровано или пикселизировано до минимального размера, который нельзя разделить дальше: биты.
Похоже, это имитирует нашу реальность в соответствии с к теории квантовой механики, которая правит миром атомов и частиц. В нем говорится, что существует наименьшая дискретная единица энергии, длины и времени.
Аналогично элементарные частицы , из которых состоит вся видимая материя во Вселенной, являются мельчайшими единицами материи. Проще говоря, наш мир состоит из пикселей.
Законы физики, управляющие всем во Вселенной, также напоминают строки компьютерного кода, которым следует симуляция при выполнении программы. Более того, повсюду присутствуют математические уравнения, числа и геометрические закономерности — мир кажется полностью математическим.
Еще один любопытный факт в физике, подтверждающий гипотезу симуляции, — это предел максимальной скорости в нашей Вселенной, то есть скорость света. В виртуальной реальности этот предел будет соответствовать пределу скорости процессора или пределу вычислительной мощности.
Мы знаем, что перегруженный процессор замедляет работу компьютера при моделировании. Точно так же общая теория относительности Альберта Эйнштейна показывает, что время замедляется вблизи черной дыры.
Возможно, наиболее убедительные доказательства гипотезы симуляции исходят из квантовой механики. Это говорит о том, что природа не «реальна»: частицы в определенных состояниях, например, в определенных местах, кажутся несуществующими, если только вы их не наблюдаете или не измеряете. Вместо этого они одновременно находятся в смеси разных состояний. Точно так же виртуальная реальность нуждается в наблюдателе или программисте, чтобы что-то происходило.
Квантовая «запутанность» также позволяет двум частицам быть призрачно связанными, так что, если вы манипулируете одной, вы автоматически и немедленно манипулируете и другой, нет. независимо от того, насколько они удалены друг от друга — эффект кажется быстрее скорости света, что должно быть невозможно.
Однако это также можно объяснить тем фактом, что в коде виртуальной реальности все «локации» (точки) должны быть примерно одинаково удалены от центрального процессора. Таким образом, хотя мы можем думать, что две частицы находятся на расстоянии миллионов световых лет друг от друга, они не были бы такими, если бы были созданы в ходе моделирования.
Возможные эксперименты
Предположим, что Вселенная действительно представляет собой симуляция, то какие эксперименты мы можем провести внутри симуляции, чтобы доказать это?
Разумно предположить, что симулированная Вселенная будет содержать множество информационных битов повсюду вокруг нас. Эти информационные биты представляют сам код. Следовательно, обнаружение этих информационных битов подтвердит гипотезу моделирования.
Недавно предложенный принцип эквивалентности массы-энергии-информации (M/E/I) предполагает, что масса может быть выражена как энергия или информация, или наоборот. – утверждает, что информационные биты должны иметь небольшую массу. Это дает нам возможность искать.
Я постулировал, что информация на самом деле является пятой формой материи во Вселенной. Я даже рассчитал ожидаемую информативность на элементарную частицу. Эти исследования привели к публикации в 2022 году экспериментального протокола для проверки этих предсказаний.
Эксперимент включает в себя стирание информации, содержащейся внутри элементарных частиц, позволяя им и их античастицам (у всех частиц есть «анти» версии идентичные друг другу, но имеющие противоположный заряд) аннигилируют во вспышке энергии, испуская «фотоны» или световые частицы.
Я предсказал точный диапазон ожидаемых частот результирующих фотонов на основе информационной физики . Эксперимент вполне достижим с нашими существующими инструментами, и для этого мы запустили краудфандинговый сайт.
Есть и другие подходы. Покойный физик Джон Бэрроу утверждал, что симуляция приведет к незначительным вычислительным ошибкам, которые программисту необходимо будет исправить, чтобы она продолжала работать.
Он предположил, что мы можем столкнуться с такими исправлениями, когда неожиданно появятся противоречивые экспериментальные результаты. , такие как константы изменения природы. Так что мониторинг значений этих констант — еще один вариант.
Природа нашей реальности — одна из величайших загадок. Чем серьезнее мы относимся к гипотезе моделирования, тем больше шансов, что однажды мы сможем ее доказать или опровергнуть.
Мелвин М. Вопсон, старший преподаватель физики Портсмутского университета.
Эта статья опубликована повторно из The Conversation под лицензией Creative Commons. Прочтите исходную статью.
