La computadora de cuatro qubits de IBM, una palabra avanzada en informática, puede allanar el camino para computadoras lo suficientemente potentes como para simular el universo.Todos los días, damos por sentado que lo que percibimos como realidad es en realidad un reflejo de la realidad objetiva. Que los átomos y moléculas que componen nuestros cuerpos realmente existen; que los fotones que interactúan con nosotros poseen energía e impulso; que los neutrinos que pasan por nuestro cuerpo son de hecho partículas cuánticas. Pero, tal vez, el Universo, desde las partículas subatómicas más pequeñas hasta las mayores colecciones de galaxias, no existe físicamente, sino que es solo una simulación que funciona en otra realidad real. Dos de mis lectores (y un viejo amigo de la escuela) quieren saber más sobre esta idea de simulación.
Rudy: Soy escéptico sobre esta idea, pero es bastante interesante.
Samir: Este es un tema muy interesante y realmente me gustaría escuchar lo que Ethan dirá.
Esto puede sonar como una historia de ciencia ficción, pero está respaldado por ciertas consideraciones físicas.
Los fotones con niveles de energía completamente diferentes se mueven a la misma velocidad. Esta y otras características pueden servir como prueba de que nuestro universo es solo una simulación.Uno de los mayores misterios de la naturaleza es por qué precisamente tales cantidades existen en las leyes de la física. ¿Por qué hay un conjunto limitado de partículas fundamentales, interacciones y constantes que describen el universo? No encontramos ningún principio matemático o físico que determine en qué debería consistir nuestro Universo, o que nos permita deducir algunas cosas fundamentales. Nosotros mismos estamos dentro del Universo y podemos observar solo una parte limitada de este con un nivel limitado de sensibilidad. Esto se debe en parte a las limitaciones inherentes a nuestro equipo, pero en parte estas restricciones son fundamentales.
El Universo observable en una escala logarítmica, donde el borde del resplandor rojo indica la radiación relicta visible para nosotros.No vemos nada más allá de
46 mil millones de años luz , ya que la cantidad de tiempo que ha pasado desde el Big Bang, junto con la velocidad de la luz, no es suficiente para mirar más allá. Hoy no podemos estudiar distancias más cortas que
10-19 debido a las limitaciones de nuestros aceleradores, pero el Universo tiene un límite cuántico fundamental de 10
-35 m. Incluso con tecnologías ilimitadas, no podríamos explorar distancias más cortas. Y los intentos de medir simultáneamente varios parámetros abren incertidumbres fundamentales que, en principio, no pueden superarse: las limitaciones cuánticas de lo conocible.
Ilustración de la incertidumbre fundamental entre la ubicación y el momento a nivel cuántico.Es posible que existan explicaciones físicas reales de por qué estos y otros parámetros del Universo tienen exactamente esta forma, y todavía no hemos descubierto estas explicaciones. Pero también se puede suponer que sus significados son tales, porque fueron programados en nuestro Universo. No en sentido figurado, sino en el sentido real: es posible que el Universo sea realmente una simulación. Nuestra potencia informática ha seguido aumentando a un ritmo alarmante durante los últimos 70 años. Pasamos de calculadoras con cuatro funciones comparables a un edificio, y trabajando más lento que las matemáticas, a supercomputadoras del tamaño de una impresora que podrían simular billones de partículas y miles de millones de años en minutos.
Si el poder de cómputo aumenta a niveles bastante grandes, podemos, en principio, simular cada partícula del Universo durante todo el período de nuestra historia. Si la computadora en la que se ejecuta la situación fuera cuántica, capaz de mantener cada partícula en un estado cuántico indefinido, podría integrar esta incertidumbre cuántica en todos los aspectos de la simulación. Si los planetas con organismos vivos e inteligentes aparecieran en esta simulación, ¿podrían determinar que viven en la simulación? Y, por supuesto, es bastante fácil encontrar científicos que digan que no, que no pudieron. Por ejemplo, Rich Teril, un científico de la NASA, hace
declaraciones como:
Incluso lo que imaginamos que es continuo (tiempo, energía, espacio, volumen) tiene limitaciones finitas para sus significados. Entonces nuestro universo es tanto finito como computable. Estas propiedades permiten que el universo sea una simulación.
Ciertas correlaciones de observaciones físicas pueden ser signos de una simulación del universo, pero muchas suposiciones siguen siendo inciertas.Pero desde un punto de vista físico, esto puede no ser así. La incertidumbre cuántica puede ser real, pero esto no significa que el espacio y el tiempo estén cuantizados, o que la energía del fotón no pueda ser arbitrariamente pequeña. El Universo observable puede ser finito, pero si le agregas lo no observable, puede resultar infinito. También usamos varios trucos para reducir la carga computacional en las simulaciones, pero la evidencia de que el Universo usa los mismos trucos debe verse como resultados "borrosos" a distancias cortas suficientes, lo que no observamos.
Uno de los canales de los detectores GEO600 , que buscaba difuminar las señales correspondientes al hecho de que el Universo es una simulación. No se detectó desenfoque.Aunque los resultados de la teoría de la información a menudo se manifiestan en investigaciones de vanguardia en física teórica, esto puede ser el resultado de que ambas disciplinas estén subordinadas a relaciones matemáticas internamente consistentes. Algunos de los argumentos son que en el futuro será posible simular fácilmente la mente, lo que significa que en algún momento habrá más mentes simuladas que orgánicas, lo que significa que es muy probable que todos vivamos en una simulación, tan superficial y tan fácil refutaron que se pone triste porque se usan como razonables. Por ejemplo, ¿por qué alguien que podría simular el universo entero se preocuparía por simular la mente humana? En abril de 2016, se celebró un debate sobre este tema con la participación de varios científicos, y Lisa Randall habló mejor sobre el tema de la hipótesis de simulación:
De hecho, me pregunto por qué tanta gente encuentra esta pregunta interesante.
Esta oportunidad, por supuesto, perturba la imaginación. Y, por supuesto, podemos imponer restricciones a esta hipótesis, midiendo con una precisión cada vez mayor y en energías cada vez más altas espacio, tiempo, materia y energía. Pero nuestra comprensión de la realidad siempre ha avanzado porque hicimos preguntas más profundas sobre el universo de maneras nuevas y fundamentales. Pasar al principio antrópico, al igual que recurrir a la hipótesis de la simulación en busca de respuestas a las preguntas difíciles de hoy, parece una decepción en la ciencia.
El telescopio de rayos X Chandra de la NASA pudo imponer restricciones a la granularidad del espacio, observando quásares distantesSi encuentra evidencia, por ejemplo, al estudiar los rayos cósmicos, de que el espacio-tiempo es discreto, esto afecta favorablemente nuestro conocimiento del Universo, pero no prueba la hipótesis de la simulación. En general, es imposible probarlo: cualquier problema técnico que podamos o no podamos encontrar puede ser propiedades del Universo mismo, o parámetros colocados o corregidos por los propietarios de la simulación. Desde un punto de vista filosófico, tal hipótesis puede ser atractiva para una civilización que cree que está a punto de crear inteligencia artificial. Es posible que para un simulador bastante avanzado, parezcamos tan simples como los píxeles en el juego Life de Conway.
Pero no juzgamos los méritos científicos o la credibilidad de una idea por su atractivo. La física es tan fascinante en particular por su contraintuitividad y también por lo fuerte que es en términos de predicciones. Incluso si realmente vivimos en una simulación, esto no debería afectar nuestras búsquedas de formas de comprender las leyes de la naturaleza, su origen, las razones por las cuales las constantes fundamentales son así o las respuestas a otras preguntas que se pueden hacer sobre la naturaleza de la realidad. "Porque vivimos en una simulación" no es una respuesta a las preguntas anteriores; Simplemente puede ser una parte integral de nuestra realidad.
Los misterios de la naturaleza siguen siendo los misterios que necesitamos resolver, y somos nosotros quienes debemos decidir sobre la búsqueda de respuestas para ellos.
Ethan Siegel - astrofísico, divulgador científico, autor de ¡Comienza con un golpe! Escribió los libros "Más allá de la galaxia" [ Más allá de la galaxia ] y "Tracknología: la ciencia de Star Trek" [ Treknology ].