«Человек усложняет задачу создателям». Живем ли мы в симуляции и что делать, чтобы нас не удалили

Американские учёные приступили к серии экспериментов, чтобы доказать или опровергнуть тезис, что наша Вселенная — это симуляция, похожая на компьютерную игру. Физики возлагают надежды на усовершенствованный классический опыт квантовой физики с фотоном, который при наблюдателе и без ведёт себя по-разному. Так же, как видеоигра не имеет смысла, если некому «видеть» придуманный мир. Доцент кафедры 806 «Вычислительная математика и программирование» Московского авиационного университета Дмитрий Сошников рассказал, сможет ли эксперимент ответить на главный вопрос жизни.

Действительно ли мысль о том, что наша Вселенная может быть компьютерной игрой, серьёзно рассматривается учёными?

Да, вы наверняка помните фильмы «Матрица» и «Тринадцатый этаж». Так вот, гипотеза о Вселенной-симуляции, обыгранная там, действительно кажется привлекательной. Как минимум потому, что она даёт неожиданные ответы на фундаментальные вопросы бытия: откуда мы произошли, кто нас сотворил и так далее. Предлагаемые гипотезой симуляции ответы хорошо согласуются с естественнонаучным пониманием мира.

Системно к изучению вопроса симуляции подошёл британский философ Ник Бостром, который в своей статье 2003 года «Are You Living in a Computer Simulation» («Живём ли мы в компьютерной симуляции») показал, что мы живём во Вселенной-симуляции с вероятностью, близкой к единице (то есть почти на все 100%), если выполняются три условия:

• доступные вычислительные мощности продолжат расти так же быстро, как в последние полвека;
•  учёные могут симулировать (имитировать на компьютерах) работу сознания человека, и оно работает так же, как реальное;

• никто не запрещает опыты с симуляцией сознания, и они набирают обороты.

В статье приводятся правдоподобные аргументы, почему при выполнении этих условий мы, скорее всего, оказываемся заложниками виртуального мира.

Эта статья и ряд дальнейших публикаций философа и его последователей — хорошее основание поверить в гипотезу симуляции.

Учёные Калифорнийского политехнического университета сейчас запустили серию экспериментов, которые могут дать ответ на вопрос о симуляции. Но как это можно понять, ведь симулировать можно абсолютно всё?

Действительно, чёткого способа это понять не существует, если представить, что вычислительные ресурсы бесконечны и позволяют симулировать реальность с высокой степенью разрешения.

Другое дело, если вычислительные ресурсы ограничены, и создатели симуляции пытаются их экономить. Это было бы логично. Если принять такое допущение, то можно себе представить, что не нужно симулировать то, что человек не видит, — нужно симулировать только ту реальность, которая развёртывается перед глазами у человека, погружённого в симуляцию. Это достаточно понятная идея, она используется во всех компьютерных играх.

В целом, человек своими открытиями в физике всё усложняет задачу создателям симуляции. Если во времена классической физики для симуляции полёта мяча было достаточно простых уравнений движения, то по мере проникновения в микромир обнаруживается, что вселенная устроена далеко не так просто. Вообще говоря,весь квантовый мир как бы намекает нам, что у создателей симуляции просто не хватает разрешающей способности вычислительных устройств— отсюда и сложности с точным определением параметров элементарных частиц в микромире, и корпускулярно-волновой дуализм.

Да, классический двухщелевой эксперимент. Это выглядит очень странно, но свет (фотоны) может вести себя как волна, когда человек не наблюдает за точным прохождением фотонов сквозь щели — что даёт нам на стене классическую картину интерференции, намекающую, что фотоны проходят одновременно через обе щели. Но если мы фиксируем путь прохождения фотона, и мы знаем, через какую из двух щелей он проходит, то интерференционная картина разрушается.

Какие существуют объяснения этого феномена? Например, была высказана мысль о разных Вселенных. В нашей — фотон пролетает через одну щель. А в параллельной — он становится волной.

Уравнения квантовой физики используют понятие волновой функции, что позволяет описать результаты эксперимента, но не объяснить его физический смысл. Существует три объяснения этого феномена, которые называют интерпретациями.

Классическая интерпретация квантовой механики, предложенная Нильсом Бором и Гейзенбергом во время их совместной работы в Копенгагене, говорит о том, что измерения, проводимые над частицами какими-либо приборами, оказывают на них влияние, из-за чего частицы начинают вести себя по-другому. Это называют «коллапсом волновой функции», когда у частицы становятся известны какие-то параметры (например, местоположение), её волновая функция (показывающая вероятность пребывания частицы в том или ином месте) становится более определённой.

Позднее американские учёные Джон фон Нейман и Юджин Вигнер задумались о том, а действительно ли факт измерения влияет на коллапс волновой функции, или скорее тот факт, что параметры частицы становятся известны человеку, то есть тут вступает в игру понятие сознания. Но в целом интерпретация фон Неймана-Вигнера не получила большого распространения, поскольку проблема сознания физикой напрямую не изучается.

Альтернативное объяснение — та самая концепция мультивселенных Эверетта, когда любое измерение создаёт точку выбора, в которой происходит ветвление между несколькими альтернативными вселенными.В этом случае знание результата измерения просто «направляет» нас по одному из возможных путей в мультивселенной.

А как это всё связано с гипотезой о симуляции?

Исследовать квантовые эффекты для подтверждения гипотезы симуляции предложил в своей статье бывший сотрудник NASA, физик Томас Кэмпбелл и его соавторы. Статья «On testing the simulation theory» («О проверке теории имитационного моделирования»), была опубликована ещё в 2017 году. Основная идея статьи основана на предположении, что создатели симуляции будут экономить ресурсы, а значит параметры частиц, не наблюдаемых каким-либо участником симуляции, не будут рассчитываться вселенским компьютером.

В версии двухщелевого эксперимента, описанной в статье, предлагается осуществлять детекцию частиц на щелях, но игнорировать эту информацию и не доводить её до наблюдателя-человека. Если при этом свет продолжит вести себя как волна, то есть коллапса волновой функции не произойдёт, — это может служить доводом к тому, что мир — это «экономная» симуляция, которая не учитывает состояние системы, на которую в данный момент не смотрит «сознательный» наблюдатель.

Прошло семь лет, и вот учёные Калифорнийского политехнического университета решили провести этот эксперимент, а также ещё несколько описанных в статье. С нетерпением будем ждать результатов!

А с вашей точки зрения, может ли «несостыковка» с фотоном указывать на то, что мы находимся в симуляции?

Для меня вообще вся квантовая физика «попахивает» симуляцией. В наблюдаемом нами мире мы не видим квантовых эффектов, но при попытке «углубиться в детали» мир начинает вести себя цифровым образом.На самом деле, это не обязательно означает, что мы живём в искусственной созданной кем-то симуляции — возможно, просто весь мир вокруг нас представляет собой гигантский компьютер, то есть устроен цифровым, вычислительным образом. Об этом говорит, например, Эд Фредкин в своей цифровой философии, хотя аналогичные идеи высказывались ещё раньше Конрадом Цузе.

Но, возвращаясь к эксперименту, по моему мнению, он скорее может дать какие-то убедительные доводы «за» или «против» симуляции, нежели окончательно подтвердить или опровергнуть эту гипотезу — поскольку все рассуждения в статье строятся на предположении «экономной симуляции».

Что же человечеству делать, если выяснится, что Вселенная — одна большая «игра»?

На этот вопрос хорошо отвечает статья Робина Хэнсона «Как жить в симуляции», в которой описана самая большая опасность для человека в «игровом» мире и некоторые рецепты выживания в нём. В частности, там указано: если мы осознаём, что живём в симуляции, самой большой опасностью будет вероятность того, что нас «отключат», удалят как персонажа игры для экономии ресурсов. А это может произойти, если мы будем неинтересны. Поэтому, советует Хэнсон, нужно стремиться либо занять важное место в обществе (чтобы наше исчезновение повлекло за собой большие изменения в системе), либо вести себя неадекватно, чтобы за нами было интересно наблюдать. Я, например, стараюсь, на всякий случай, следовать обоим принципам.

Материал подготовлен при поддержке Минобрнауки России.