Univerzumunk egyetlen nagy virtuális valóság? Hogyan teszteljük, hogy valóban számítógépes szimulációban élünk-e

Írta: Melvin M. Vopson Portsmouthi Egyetem

A fizikusok régóta küzdenek annak megmagyarázásával, hogy az univerzum miért alakult ki olyan körülmények között, amelyek alkalmasak az élet kialakulásához. Miért veszik fel a fizikai törvények és állandók azokat a nagyon specifikus értékeket, amelyek lehetővé teszik a csillagok, bolygók és végső soron az élet fejlődését? Az univerzum táguló ereje, például a sötét energia, sokkal gyengébb, mint azt az elmélet sugallja – az anyag összetapadását okozza ahelyett, hogy szétszakadna.

Általános válasz az, hogy az univerzumok végtelen multiverzumában élünk, így nem kell meglepődnünk, ha legalább egy univerzum a miénk lesz. De a másik az, hogy a mi univerzumunk egy számítógépes szimuláció, és valaki (talán egy fejlett idegen faj) finomhangolja a körülményeket.

Ez utóbbi lehetőséget támogatja az információfizika nevű tudományág, amely arra utal, hogy a téridő és az anyag nem alapvető jelenségek. Ehelyett a fizikai valóság alapvetően információdarabokból áll, amelyekből téridő-tapasztalatunk keletkezik. Ehhez képest a hőmérséklet az atomok kollektív mozgásából „kelődik”. Alapvetően egyetlen atomnak sincs hőmérséklete.

Ez ahhoz a rendkívüli lehetőséghez vezet, hogy az egész univerzumunk valójában egy számítógépes szimuláció. Az ötlet nem olyan új. 1989-ben a legendás fizikus, John Archibald Wheeler felvetette, hogy az univerzum alapvetően matematikai, és úgy is felfogható, mint ami információból származik. Ő találta ki a híres aforizmát: „Bitból”.

2003-ban Nick Bostrom filozófus, az Egyesült Királyság Oxfordi Egyeteméről megfogalmazta szimulációs hipotézisét. Ez azt jelenti, hogy nagyon valószínű, hogy szimulációban élünk. Ennek az az oka, hogy egy fejlett civilizációnak el kell érnie egy olyan pontot, ahol a technológiájuk olyan fejlett, hogy a szimulációkat nem lehet megkülönböztetni a valóságtól, és a résztvevők nem veszik észre, hogy szimulációban vannak.

Seth Lloyd fizikus, az amerikai Massachusetts Institute of Technology munkatársa a szimulációs hipotézist magasabb szintre emelte azzal, hogy az egész univerzum egy óriási kvantumszámítógép lehet. 2016-ban pedig Elon Musk arra a következtetésre jutott, hogy “valószínűleg szimulációban vagyunk” (lásd a fenti videót).

Empirikus bizonyíték

Vannak bizonyítékok arra, hogy fizikai valóságunk inkább egy szimulált virtuális valóság lehet, mint egy objektív világ, amely a megfigyelőtől függetlenül létezik.

Bármely virtuális valóság világa az információfeldolgozáson fog alapulni. Ez azt jelenti, hogy végül mindent digitalizálnak vagy pixelesítenek egy minimális méretre, amelyet nem lehet tovább felosztani: bitekre. Úgy tűnik, hogy ez a valóságunkat utánozza a kvantummechanika elmélete szerint, amely az atomok és részecskék világát irányítja. Azt állítja, hogy létezik az energia, a hossz és az idő legkisebb, diszkrét egysége. Hasonlóképpen, az elemi részecskék, amelyek az univerzum összes látható anyagát alkotják, az anyag legkisebb egységei. Egyszerűen fogalmazva, világunk pixeles.

A fizika törvényei, amelyek az univerzumban mindent irányítanak, olyan számítógépes kódsorokhoz is hasonlítanak, amelyeket egy szimuláció követne a program végrehajtásakor. Sőt, matematikai egyenletek, számok és geometriai minták mindenhol jelen vannak – a világ teljesen matematikainak tűnik.

A fizikában egy másik érdekesség, amely alátámasztja a szimulációs hipotézist, az univerzumunk maximális sebességkorlátozása, a fénysebesség. A virtuális valóságban ez a korlát a processzor sebességének vagy a feldolgozási teljesítmény korlátozásának felel meg. Tudjuk, hogy a túlterhelt processzor lelassítja a számítógépes feldolgozást egy szimulációban. Hasonlóképpen Albert Einstein általános relativitáselmélete is azt mutatja, hogy a fekete lyukak közelében lelassul az idő.

A szimulációs hipotézis talán leginkább alátámasztó bizonyítéka a kvantummechanikából származik. Ez azt sugallja, hogy a természet nem “valódi”: bizonyos állapotú részecskék, például bizonyos helyeken, úgy tűnik, csak akkor léteznek, ha ténylegesen megfigyeljük vagy mérjük őket. Ehelyett egyidejűleg különböző állapotok keverékében vannak. Ehhez hasonlóan a virtuális valóságnak megfigyelőre vagy programozóra van szüksége ahhoz, hogy a dolgok megtörténjenek.

A kvantum “összefonódás” lehetővé teszi két részecske kísérteties összekapcsolását is, így ha az egyiket manipulálod, akkor automatikusan és azonnal manipulálod a másikat is, függetlenül attól, hogy milyen távol vannak egymástól – a hatás látszólag gyorsabb, mint a fénysebesség. aminek lehetetlennek kellene lennie.

Ez azonban azzal is magyarázható, hogy egy virtuális valóság kódon belül minden „helynek” (pontnak) megközelítőleg azonos távolságra kell lennie egy központi processzortól. Tehát bár azt gondolhatnánk, hogy két részecske több millió fényévnyire van egymástól, nem lennének azok, ha szimulációban hoznák létre őket.

Lehetséges kísérletek

Feltéve, hogy az univerzum valóban egy szimuláció, milyen kísérleteket vethetünk be a szimulációból ennek bizonyítására?

Ésszerű feltételezni, hogy egy szimulált univerzum sok információt tartalmazna körülöttünk. Ezek az információs bitek magát a kódot képviselik. Ezért ezen információbitek észlelése bizonyítja a szimulációs hipotézist. A közelmúltban javasolt tömeg-energia információ (M/E/I) ekvivalencia elve – amely azt sugallja, hogy a tömeg kifejezhető energiaként vagy információként, vagy fordítva – kimondja, hogy az információbiteknek kis tömegűnek kell lenniük. Ez ad nekünk keresnivalót.

Feltételeztem, hogy az információ valójában az anyag ötödik formája a világegyetemben. Még a várható információtartalmat is kiszámoltam elemi részecskénként. Ezek a tanulmányok 2022-ben egy kísérleti protokoll közzétételéhez vezettek az előrejelzések tesztelésére. A kísérlet az elemi részecskék információinak törlését jelenti azáltal, hogy azokat és antirészecskéiket (minden részecskének van önmaga “anti” változata, amelyek azonosak, de ellentétes töltésűek) egy energiavillanás alatt megsemmisülnek – “fotonokkal” vagy fényrészecskékkel. kibocsátott.

A keletkező fotonok várható frekvenciájának pontos tartományát információfizika alapján jósoltam meg. A kísérlet a meglévő eszközeinkkel nagyon kivitelezhető, ennek érdekében elindítottunk egy közösségi finanszírozási oldalt.

Vannak más megközelítések is. A néhai fizikus, John Barrow azzal érvelt, hogy egy szimuláció kis számítási hibákat produkál, amelyeket a programozónak meg kell oldania, hogy továbbra is működjön. Felvetette, hogy egy ilyen rögzülést úgy élhetünk meg, mint a hirtelen megjelenő, egymásnak ellentmondó kísérleti eredmények, mint a természet állandóinak változása. Tehát ezen állandók értékeinek figyelése egy másik lehetőség.

Valóságunk természete az egyik legnagyobb rejtély. Minél komolyabban vesszük a szimulációs hipotézist, annál valószínűbb, hogy egy napon bebizonyítjuk vagy cáfoljuk.

Melvin M. Vopson a fizika docense a Portsmouthi Egyetem. Ezt a cikket a The Conversation újból közzétettük Creative Commons licenc alatt. Olvassa el az eredeti cikket.

Leave a Comment

%d bloggers like this: