Ідея про те, що людство може перебувати у комп’ютерній симуляції, створеній технологічно розвиненою цивілізацією, стала однією з найпопулярніших концепцій сучасної філософії та наукової фантастики. Особливу популярність вона здобула після виходу кінокартини «Матриця». Основна суть гіпотези — можливість того, що ми є симульованими істотами, змодельованими більш розвиненими формами життя або майбутніми людьми, які відтворюють своїх предків.
Про це розповідає ProIT
Гіпотеза симуляції: аргументи та наукова критика
Відомий філософ Нік Бостром у своїй роботі стверджує, що є три основні сценарії розвитку людства: або цивілізація зникне до моменту створення подібних симуляцій, або людство втратить інтерес до такого роду експериментів, або ж кількість «симуляцій предків» буде надзвичайно великою. За його логікою, якщо останній сценарій є вірним, то ймовірність того, що кожна свідома істота існує у симуляції, стає переважною, оскільки число змодельованих істот перевищуватиме кількість тих, хто перебуває у базовій реальності.
Водночас астрофізик Франко Вацца, доцент Болонського університету, у своїй новій статті проаналізував технічну здійсненність створення подібних симуляцій. Його аналіз базується на принципі «інформація є фізичною», згідно з яким будь-яке моделювання вимагає обмеженої кількості енергії, обчислювальних ресурсів та часу. Вацца розглянув декілька сценаріїв, які могла б реалізувати високорозвинена цивілізація.
Енергетичні обмеження для симуляції Всесвіту та Землі
Перший сценарій — симуляція всього Всесвіту. Дослідник дійшов висновку, що відтворити наш Всесвіт у межах його ж фізичних законів неможливо: для цього необхідна енергія, яка «перевищує можливості уяви».
Далі він дослідив можливість повної симуляції лише окремої планети — Землі. На перший погляд, це видається менш обчислювально складним завданням. Проте розрахунки показали, що для імітації навіть «простого» світу на зразок Землі потрібно або перетворити на енергію всю зоряну масу типового кулястого скупчення, або використати еквівалент енергії, необхідної для роз’єднання усіх зірок і матерії в Чумацькому Шляху. Причому таку ж кількість енергії буде потрібно для кожного кроку симуляції. За оцінкою вченого, вже через приблизно мільйон часових кроків енергетичні потреби дорівнюватимуть масі спокою Чумацького Шляху або потенційній енергії найбільших скупчень галактик у Всесвіті. Вацца вважає цей сценарій нереалістичним, оскільки для моделювання на рівні Планка (найдрібнішого масштабу) знадобляться цілі галактики.
Розглядалась ідея створення «низькороздільної» симуляції, у якій відтворюються лише ті масштаби, що досліджені людством експериментально або спостереженнями, а всі інші доповнюються «підсіткою» фізики. В якості прикладу Вацца аналізував виявлення нейтрино, щоб визначити мінімальний рівень деталізації моделі. Оскільки такі елементарні частинки реєструються постійно, будь-яка симуляція повинна забезпечити їхню коректну поведінку. Хоча енергетичні витрати на запуск подібного моделювання можна порівняти з енергією, яку Сонце випромінює за дві хвилини, отримання нової інформації з симуляції знову вимагає величезної потужності. Прискорення симуляції до прийнятних для дослідників часових масштабів потребує енергії «всіх зірок у всіх галактиках видимого Всесвіту», тож і цей варіант Вацца відкидає.
Нік Бостром стверджує, що ця гіпотеза «просто несумісна з усім, що ми знаємо про фізику, аж до масштабів, які вже були ретельно досліджені телескопами, колайдерами високоенергетичних частинок та іншими прямими експериментами на Землі».
У підсумку Франко Вацца у своїй статті в журналі Frontiers in Physics відзначає, що всі перевірені ним підходи до створення хоча б часткової симуляції нашої реальності потребують неймовірно великих ресурсів енергії чи обчислювальної потужності. Це, на його думку, практично виключає можливість реалізації сценарію «Матриці», коли наша реальність — це симуляція, створена майбутніми нащадками, машинами чи іншими розумними істотами у Всесвіті, подібному до нашого.
Таким чином, сучасні наукові дані спростовують можливість того, що симулятор міг би створити світ із фізичними законами, подібними до власних. Теоретично, симуляція може бути реалізована у Всесвіті з іншими законами фізики, де енергія дешева, але чи могли б у таких умовах існувати істоти, подібні до нас — питання відкрите. Врешті, якщо щось і виключає цей аналіз, то це симуляцію предків, де імітуються світи, схожі на власний.
Однак навіть якщо Всесвіт не є симуляцією, наука залишається захопливою. Як підкреслює Вацца, фізика досі має безліч нерозгаданих загадок, тож дослідникам не бракуватиме цікавих тем навіть без гіпотези про симульовану реальність.