اسأل إيثان: هل يمكن أن يكون الكون محاكاة؟

الصورة
يمكن لحاسوب IBM رباعي الوحدات ، وهي كلمة متقدمة في الحوسبة ، أن يمهد الطريق لأجهزة الكمبيوتر القوية بما يكفي لمحاكاة الكون.

كل يوم ، نعتبر أن من المسلم به أن الواقع هو انعكاس للواقع الموضوعي. أن الذرات والجزيئات التي تتكون منها أجسامنا موجودة بالفعل ؛ أن الفوتونات التي تتفاعل معنا تمتلك الطاقة والزخم ؛ أن النيوترينوات التي تمر عبر أجسامنا هي بالفعل جسيمات كمية. ولكن ، ربما ، الكون ، من أصغر الجسيمات دون الذرية إلى أكبر مجموعات المجرات ، غير موجود فعليًا ، ولكنه مجرد محاكاة تعمل في واقع واقعي آخر. يريد اثنان من قرائي (وصديق المدرسة القديم) معرفة المزيد عن فكرة المحاكاة هذه.
رودي: أنا متشكك في هذه الفكرة ، لكنها مثيرة للاهتمام.
سمير: هذا موضوع مثير للاهتمام وأود أن أستمع لما سيقوله إيثان.

قد يبدو هذا وكأنه قصة خيال علمي ، لكنه مدعوم باعتبارات جسدية معينة.

الصورة
تتحرك الفوتونات بمستويات طاقة مختلفة تمامًا بنفس السرعة. يمكن أن تكون هذه وغيرها من الميزات دليلاً على أن كوننا مجرد محاكاة.

أحد أعظم أسرار الطبيعة هو سبب وجود مثل هذه الكميات بدقة في قوانين الفيزياء. لماذا توجد مجموعة محدودة من الجسيمات والتفاعلات والثوابت الأساسية التي تصف الكون؟ لم نجد أي مبادئ رياضية أو فيزيائية تحدد ما يجب أن يتكون عليه كوننا ، أو تسمح لنا باستنتاج بعض الأشياء الأساسية. نحن أنفسنا داخل الكون ويمكننا ملاحظة جزء محدود فقط منه بمستوى محدود من الحساسية. ويرجع ذلك جزئيًا إلى القيود الكامنة في معداتنا ، ولكن هذه القيود أساسية جزئيًا.


الكون المرئي على مقياس لوغاريتمي ، حيث تشير حافة التوهج الأحمر إلى الإشعاع المنبعث المرئي لنا.

لا نرى أي شيء يتجاوز 46 مليار سنة ضوئية ، لأن مقدار الوقت الذي مر منذ الانفجار الكبير ، إلى جانب سرعة الضوء ، لا يكفي للنظر إلى أبعد من ذلك. اليوم لا يمكننا دراسة مسافات أقصر من 10 -19 بسبب قيود مسرعاتنا ، ولكن الكون بحده الكمي الأساسي هو 10 -35 مترًا.حتى مع التقنيات غير المحدودة ، لم نتمكن من استكشاف مسافات أقصر. وتفتح محاولات قياس عدة معايير في وقت واحد شكوكًا أساسية لا يمكن ، من حيث المبدأ ، التغلب عليها: القيود الكمية للمعرفة.


توضيح عدم اليقين الأساسي بين الموقع والزخم على المستوى الكمومي

من الممكن أن تكون هناك تفسيرات حقيقية ومادية لماذا تمتلك هذه المعلمات وغيرها من الكون هذا الشكل بالضبط ، ونحن لم نكتشف هذه التفسيرات بعد. ولكن يمكن للمرء أيضًا أن يفترض أن معانيها هي كذلك ، لأنها مبرمجة في كوننا. ليس بالمعنى المجازي ، ولكن بالمعنى الحقيقي: من الممكن أن يكون الكون محاكاة حقيقية. واصلت قوتنا الحوسبية في الارتفاع بمعدل ينذر بالخطر على مدى 70 عاما الماضية. لقد انتقلنا من الآلات الحاسبة ذات أربع وظائف مماثلة للمبنى ، وعملنا أبطأ من الرياضيات ، إلى أجهزة الكمبيوتر الفائقة بحجم الطابعة التي يمكنها محاكاة تريليونات من الجسيمات ومحاكاة مليارات السنين في دقائق.



إذا زادت قوة الحوسبة إلى مستويات كبيرة إلى حد ما ، يمكننا ، من حيث المبدأ ، محاكاة كل جسيم من الكون طوال فترة تاريخنا. إذا كان الكمبيوتر الذي يعمل عليه الموقف كمياً ، وقادر على الاحتفاظ بكل جسيم في حالة كمية غير محددة ، فيمكنه دمج عدم اليقين الكمومي هذا في جميع جوانب المحاكاة. إذا ظهرت كواكب ذات كائنات حية وذكية في هذه المحاكاة ، فهل يمكنهم تحديد أنها تعيش في المحاكاة؟ وبالطبع ، من السهل جدًا العثور على العلماء الذين يرفضون ، لكنهم لا يستطيعون. على سبيل المثال ، ريتش تيريل ، عالم من وكالة ناسا ، يصدر عبارات مثل:
حتى ما نتخيله من استمرار - الوقت والطاقة والفضاء والحجم - له قيود محدودة على معانيه. إذاً فكوننا محدود وقابل للحساب. تسمح هذه الخصائص للكون بأن يكون محاكاة.


قد تكون بعض الارتباطات للملاحظات الفيزيائية علامات على محاكاة للكون ، لكن العديد من الافتراضات لا تزال غير مؤكدة.

ولكن من وجهة نظر مادية ، قد لا يكون الأمر كذلك. يمكن أن يكون عدم اليقين الكمي حقيقيًا ، لكن هذا لا يعني أن المكان والزمان يتم حسابهما كمياً ، أو أن طاقة الفوتون لا يمكن أن تكون صغيرة بشكل تعسفي. قد يكون الكون الذي يمكن ملاحظته محدودًا ، ولكن إذا أضفت ما لا يمكن ملاحظته إليه ، فقد يتبين أنه لا نهائي. نستخدم أيضًا حيلًا مختلفة لتقليل العبء الحسابي في المحاكاة ، ولكن يجب أن يُنظر إلى الدليل على أن الكون يستخدم الحيل نفسها على أنها نتائج "ضبابية" على مسافات قصيرة كافية ، والتي لا نلاحظها.


إحدى قنوات كاشفات GEO600 ، التي سعت لطمس الإشارات المقابلة لحقيقة أن الكون عبارة عن محاكاة. تم الكشف عن أي ضبابية.

على الرغم من أن نتائج نظرية المعلومات غالبًا ما تتجلى في أحدث الأبحاث في الفيزياء النظرية ، فقد يكون هذا نتيجة لكلا هذين المجالين يخضعان لعلاقات رياضية متسقة داخليًا. بعض الحجج هي أنه في المستقبل سيكون من الممكن محاكاة العقل بسهولة ، مما يعني أنه في مرحلة ما سيكون هناك عقول أكثر محاكاة من العقول العضوية ، مما يعني أنه من المرجح أن نعيش جميعًا في محاكاة - سطحية جدًا وسهلة جدًا دحض أنه يصبح حزينًا لأنها تستخدم معقولة. على سبيل المثال ، لماذا يهتم شخص يمكنه محاكاة الكون بأكمله بمحاكاة العقل البشري؟ في أبريل 2016 ، عقد نقاش حول هذه المسألة بمشاركة العديد من العلماء ، وتحدثت ليزا راندال بشكل أفضل حول موضوع فرضية المحاكاة:
أتساءل في الواقع لماذا يجد الكثير من الناس هذا السؤال مثيرًا للاهتمام.



هذه الفرصة ، بالطبع ، تزعج الخيال. وبطبيعة الحال ، يمكننا أن نفرض قيودًا على هذه الفرضية ، وأن نقيس بدقة أفضل من أي وقت مضى وبطاقات طاقة أعلى من أي وقت مضى ، والوقت والمادة والطاقة. لكن فهمنا للواقع كان يتقدم دائمًا لأننا طرحنا أسئلة أعمق حول الكون بطرق جديدة وأساسية. إن التحول إلى مبدأ الإنسان ، تمامًا مثل التحول إلى فرضية المحاكاة بحثًا عن إجابات لأسئلة صعبة اليوم ، يبدو وكأنه خيبة أمل في العلوم.


استطاع ناسا شاندرا تلسكوب الأشعة السينية فرض قيود على حبيبات الفضاء ، ومراقبة الكوازارات البعيدة

إذا وجدت أدلة - على سبيل المثال ، من خلال دراسة الأشعة الكونية - على أن الزمكان منفصل ، فإن هذا يؤثر بشكل إيجابي على معرفتنا بالكون ، لكنه لا يثبت فرضية المحاكاة. من المستحيل عمومًا إثبات - أي ثغرات يمكننا أو لا يمكننا العثور عليها يمكن أن تكون خصائص للكون نفسه ، أو معلمات وضعها أو تصحيحها من قبل أصحاب المحاكاة. من وجهة نظر فلسفية ، قد تكون هذه الفرضية جذابة لحضارة تعتقد أنها على وشك خلق ذكاء اصطناعي. من الممكن أنه بالنسبة لمحاكاة متقدمة إلى حد ما ، سنبدو بسيطًا مثل وحدات البكسل في لعبة Conway’s Life.



لكننا لا نحكم على المزايا العلمية أو إمكانية تصديق الفكرة بجاذبيتها. الفيزياء رائعة للغاية على وجه الخصوص بسبب كونها مضادة للحدس ، وكذلك بسبب قوتها من حيث التنبؤات. حتى إذا كنا نعيش حقًا في محاكاة ، فلا يجب أن يؤثر ذلك على عمليات البحث عن طرق لفهم قوانين الطبيعة ، أو أصلها ، أو أسباب كون الثوابت الأساسية هكذا ، أو إجابات الأسئلة الأخرى التي يمكن طرحها حول طبيعة الواقع. "لأننا نعيش في محاكاة" ليست إجابة على الأسئلة أعلاه ؛ يمكن أن يكون جزءًا لا يتجزأ من واقعنا.

تظل أسرار الطبيعة الألغاز التي نحتاج إلى حلها ، ونحن الذين يجب أن نقرر البحث عن إجابات لهم.

إيثان سيغل - فيزيائي فلكي ، مروج للعلوم ، مؤلف كتاب "يبدأ بانفجار!" كتب كتب "ما وراء المجرة" [ ما وراء المجرة ] و "Tracknology: علم ستار تريك" [ Treknology ].

Source: https://habr.com/ru/post/ar405883/


All Articles