भौतिकीविदों ने एक नया तर्क दिया है कि ब्रह्मांड एक कंप्यूटर सिमुलेशन क्यों नहीं हो सकता है: गुरुत्वाकर्षण विसंगतियां

एक क्रिस्टल में अंतरिक्ष-समय की विकृति का कलात्मक प्रतिनिधित्व

क्या मौका है कि हमारा ब्रह्मांड कंप्यूटर सिमुलेशन का परिणाम है? यह विचार लंबे समय से वैज्ञानिकों और विशेषज्ञों द्वारा चर्चा की गई है, और वे असहमत हैं। यह स्पष्ट है कि हमारे दूर के वंशजों के पास लगभग असीमित कंप्यूटिंग संसाधन होंगे और वे हमारी तरह आभासी दुनिया बनाने में सक्षम होंगे। इस तरह की दुनिया की बड़ी संख्या को देखते हुए, ऐसी छोटी संभावनाएं हैं कि हम वास्तविक दुनिया में रहने के लिए भाग्यशाली हैं, न कि किसी सिमुलेशन में। उदाहरण के लिए, एलोन मस्क 0.1% और एस्ट्रोफिजिसिस्ट नील डीग्रास टायसन 50% पर हमारे अवसरों का अनुमान लगाता है। सामान्य तौर पर, यह मुद्दा विवादास्पद है।

अब इज़राइल और रूस के दो सैद्धांतिक भौतिकविदों ने इस तथ्य के पक्ष में एक नया तर्क दिया है कि हमारी दुनिया एक कंप्यूटर सिमुलेशन नहीं हो सकती है। अंतरिक्ष-समय के कुछ गुण किसी भी प्रदर्शन के कंप्यूटर पर गणना करना बहुत मुश्किल है।

यह विचार कि हमारी दुनिया एक कंप्यूटर सिमुलेशन है, ऑक्सफोर्ड यूनिवर्सिटी के प्रोफेसर निक बोस्सोर्म, विश्व ट्रांसह्यूमनिस्ट एसोसिएशन के सह-संस्थापक और मानवता के भविष्य के लिए संस्थान के निदेशक द्वारा तर्क दिया गया था। अपने 2003 के लेख में, उन्होंने मानव-सभ्यता के बाद की संभावनाओं और उनके द्वारा बनाए गए ऐतिहासिक सिमुलेशन पर चर्चा की:

भविष्य के इतिहासकारों की कल्पना करें कि ऐतिहासिक विकास के विभिन्न परिदृश्य मॉडलिंग करते हैं। ये आज के सरलीकृत मॉडल नहीं होंगे। इन इतिहासकारों के पास विशाल कंप्यूटिंग शक्ति को देखते हुए, उनके पास अपने निपटान में बहुत विस्तृत सिमुलेशन हो सकते हैं, जिसमें हर इमारत, हर भौगोलिक विस्तार, हर व्यक्ति अलग-अलग होगा। और इनमें से प्रत्येक व्यक्ति एक जीवित व्यक्ति के रूप में कंप्यूटिंग शक्ति, जटिलता और बुद्धिमत्ता के समान स्तर के साथ संपन्न होगा। एजेंट स्मिथ की तरह, वे सॉफ्टवेयर के आधार पर बनाए जाएंगे, लेकिन साथ ही उनके पास एक व्यक्ति की मानसिक विशेषताएं होंगी। बेशक, वे कभी महसूस नहीं कर सकते हैं कि वे एक कार्यक्रम हैं। एक सटीक मॉडल बनाने के लिए, वास्तविक दुनिया में रहने वाले लोगों की धारणाओं से प्रतिरूपित मॉडल की धारणा को अविभाज्य बनाना आवश्यक होगा।

मैट्रिक्स के निवासियों की तरह, ये लोग इसे वास्तविक मानते हुए, कृत्रिम दुनिया में मौजूद रहेंगे। मैट्रिक्स के साथ परिदृश्य के विपरीत, इन लोगों को पूरी तरह से कंप्यूटर प्रोग्राम शामिल होंगे ...

ये धारणाएँ बहुत उत्सुक हैं। पर्याप्त कंप्यूटिंग शक्ति के साथ, मानव ऐतिहासिक व्यक्तित्वों के मॉडल बना सकते हैं, जिनके पास पूरी चेतना होगी और जो खुद को जैविक लोगों के रूप में पहले के समय में रहने पर विचार करेंगे ...

अब, 2003 में, लगभग छह बिलियन जैविक लोग ग्रह पर रहते हैं। यह बहुत संभव है कि मरणोपरांत के युग में, कंप्यूटर प्रोग्राम के आधार पर बनाए गए खरबों लोग वर्ष 2003 में उनके लिए सिम्युलेटेड रहेंगे, उन्होंने आश्वस्त किया कि वे जैविक मूल के हैं - जैसे आप और मैं। यहां गणित सरल है, दो बार दो की तरह: इन लोगों के विशाल बहुमत गलत हैं; वे मानते हैं कि वे मांस और रक्त के हैं, लेकिन वास्तव में वे नहीं हैं। हमारी सभ्यता को इन गणनाओं से बाहर करने का कोई कारण नहीं है। लगभग सभी संभावनाएं इस तथ्य से नीचे आती हैं कि हम 2003 के नकली में रहते हैं और हमारे भौतिक शरीर एक कंप्यूटर भ्रम हैं।

हालांकि यह सब एक सोचा हुआ प्रयोग है, सेंटर के सैद्धांतिक भौतिकविदों ज़ोहर रिंगेल सेंटर फॉर थियोरेटिकल फ़िज़िक्स ऑफ़ रुडोल्फ़ पीयरल्स ऑफ़ ऑक्सफ़ोर्ड यूनिवर्सिटी और कैंसर इंस्टीट्यूट ऑफ़ फ़िज़िक्स ऑफ़ जेरूसलम के हिब्रू विश्वविद्यालय में, साथ ही सेंटर फॉर द थियोरेटिकल फ़िज़िक्स ऑफ़ रुडोल्फ़ पीयर्ड्स ऑफ़ रुडोल्फ़ यूनिवर्सिटी और कुरुचि विश्वविद्यालय के दिमित्री कोवरियाज़िन में। संस्थान ”ने एक तर्क दिया जो हमारी दुनिया की तरह कंप्यूटर सिमुलेशन बनाने की असंभवता को साबित कर सकता है।

रिंगेल और कोवरीज़िन के तर्क की प्रमुख थीसिस यह है कि विज्ञान यह नहीं जानता है कि क्वांटम प्रभाव को कैसे प्रभावी ढंग से अनुकरण करना है, जैसे कि हॉल की थर्मल चालकता ( रीगा-लेड्यूक प्रभाव )। ये तथाकथित गुरुत्वाकर्षण विसंगतियाँ हैं, जिनका प्रत्यक्ष रूप से निरीक्षण करना अत्यंत कठिन है। वे छोटे पैमाने पर अंतरिक्ष-समय की विकृतियों को दर्शाते हैं और मजबूत चुंबकीय क्षेत्रों में पर्याप्त रूप से कम तापमान पर दिखाई देते हैं।

रीगा-लेड्यूक थर्मोमेग्नेटिक प्रभाव में यह तथ्य होता है कि जब तापमान प्रवणता वाला एक कंडक्टर ताप प्रवाह के लिए एक निरंतर चुंबकीय क्षेत्र में रखा जाता है, तो एक माध्यमिक तापमान अंतर उत्पन्न होता है, चुंबकीय क्षेत्र और गर्मी प्रवाह के लंबवत होता है।

मोंटे कार्लो विधि का उपयोग क्वांटम सिस्टम को मॉडल करने के लिए किया जाता है, लेकिन रिंगेल और कोवरीज़िन बताते हैं कि गुरुत्वाकर्षण विसंगतियां बहुत जटिल हैं जो कभी भी गणना की जा सकती हैं। मोटे तौर पर, वहाँ अनंत विकल्प हैं, जो साइन समस्या के कारण मोंटे कार्लो विधि का अनुकरण करना असंभव बनाता है - औपचारिक रूप से नकारात्मक संभावनाओं की उपस्थिति। अधिकांश भौतिकविदों के अनुसार, संकेत समस्या सिद्धांत रूप में अस्वीकार्य है, इसलिए कम समय में किसी भी शक्ति के कंप्यूटर पर अधिक या कम जटिल कोईquilibrium प्रणाली की गणना नहीं की जा सकती है।

दूसरी ओर, यदि साइन समस्या हल हो जाती है, तो मोंटे कार्लो सिमुलेशन सैद्धांतिक रूप से संभव हो जाएगा। लेकिन रिंगेल और कोवरीज़िन को विश्वास नहीं है कि भविष्य में ऐसे एल्गोरिदम दिखाई देंगे।

वैज्ञानिकों का कहना है कि जैसे-जैसे सिमुलेशन का आकार बढ़ता है, गणना की जाने वाली मात्रा रैखिक या घातीय रूप से बढ़ेगी। घातीय वृद्धि के मामले में, यहां तक ​​कि कई सौ इलेक्ट्रॉनों के अनुकरण के लिए एक कंप्यूटर की आवश्यकता होगी जिसमें ब्रह्मांड की तुलना में अधिक परमाणु होते हैं। यूनिवर्स (10 ⁸⁰ ) में परमाणुओं की संख्या को देखते हुए, इस तरह के कंप्यूटर का निर्माण एक अतुलनीय और अत्यंत अविश्वसनीय कार्य होगा, लेखक लिखते हैं।

शब्द "कम्प्यूटेबिलिटी" का तात्पर्य यह है कि स्मृति की सीमित मात्रा का उपयोग करके कंप्यूटर पर समस्या को हल किया जा सकता है। इस अर्थ में, भौतिकविदों ने ठोस तर्क दिए हैं कि हमारा ब्रह्मांड गैर-संगणक है। हालांकि वैज्ञानिकों के बीच चर्चा निश्चित रूप से वहाँ नहीं रुकेगी। यह संभव है कि सिमुलेशन के निर्माता - हमारे वंशज या एक विदेशी दिमाग के प्रतिनिधि - फिर भी गणना की मात्रा के साथ कठिनाइयों को दरकिनार करने का एक तरीका मिला। अंत में, वैज्ञानिकों ने केवल यह सिद्ध किया कि यूनिवर्स हमारे लिए ज्ञात विधियों का उपयोग करके हमारे लिए कम्प्यूटेशनल नहीं है। यही है, हम खुद एक समान सिमुलेशन नहीं बना सकते हैं, लेकिन इसका मतलब यह नहीं है कि कोई और व्यक्ति इस तरह के सिमुलेशन का उपयोग नहीं कर सकता है, जो कि अनुमानों का उपयोग करते हुए, गणना को सरल बनाने और क्वांटम कंप्यूटरों का उपयोग करके तदनुसार सिमुलेशन में भौतिकी के नियमों को बदलते हैं।

वैज्ञानिक कार्य के सह-लेखक ज़ोहर रिंगेल कहते हैं , "हमारा काम दो परस्पर संबंधित क्षेत्रों के बीच एक पेचीदा संबंध दिखाता है: गुरुत्वाकर्षण विसंगतियाँ और कम्प्यूटेशनल जटिलता।" "यह भी दर्शाता है कि हॉल की तापीय चालकता एक वास्तविक क्वांटम प्रभाव है: उनमें से एक जिसके लिए शास्त्रीय भौतिकी में कोई एनालॉग नहीं हैं।"

वैज्ञानिक लेख 27 सितंबर, 2017 को साइंस एडवांसेस (doi: 10.1126 / Sciadv.1701758) में प्रकाशित हुआ था।