מדוע יש מחלוקות לגבי המציאות של העולם שלנו?

2024 מְחַבֵּר: Seth Attwood | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-16 16:05

עשרים שנה לאחר יציאת הסרט הראשון של "מטריקס", במאים מצלמים את הרביעי. במהלך תקופה זו, הרבה השתנה: האחים וואצ'ובסקי הפכו לאחיות, ומדענים לקחו את הרעיון המרכזי של הסרט ללב: תארו לעצמכם, פיזיקאים רבים דנים ברצינות בתיאוריה שהעולם שלנו הוא רק מטריקס, ואנחנו דיגיטליים דגמים בו.

למה שמדענים יצטרכו לבדוק תיאוריה מהקולנוע?

כשמתורגם למציאות, הרעיון של ה"מטריקס" נראה אבסורדי: למה שמישהו יצור עולם וירטואלי ענק - שהוא בבירור מייגע - ויאכלס אותו באנשים, אנחנו? יתרה מכך, היישום של הרעיון הזה מהסרט של האחיות וואצ'ובסקי אינו עומד בביקורת: כל תלמיד בית ספר יודע שהיעילות לא יכולה לעלות על 100%, מה שאומר שאין טעם לקבל אנרגיה למכונות מאנשים בקפסולות - יותר אנרגיה יושקעו על האכלתם וחימוםם, ממה שהם יכולים לתת למכונות.

ניק בוסטרום היה הראשון באקדמיה שענה על השאלה האם מישהו עשוי להזדקק לעולם מדומה שלם ב-2001. באותו זמן, מדענים כבר החלו להשתמש בסימולציות ממוחשבות, ובוסטרום הציע שבמוקדם או במאוחר, סימולציות ממוחשבות כאלה ישמשו לחקר העבר.

במסגרת הדמיה כזו, ניתן יהיה ליצור מודלים מפורטים של כדור הארץ, האנשים החיים בו ומערכות היחסים ביניהם – חברתיות, כלכליות, תרבותיות.

אי אפשר ללמוד היסטוריה בניסוי, אבל במודלים אפשר להריץ אינספור תרחישים, להקים את הניסויים הפרועים ביותר - מהיטלר ועד לעולם הפוסט-מודרני שבו אנו חיים כיום.

ניסויים כאלה מועילים לא רק להיסטוריה: טוב יהיה גם להבין טוב יותר את הכלכלה העולמית, אבל מי יעשה ניסויים על שמונה מיליארד אנשים אמיתיים וחיים בבת אחת? בוסטרום מפנה את תשומת הלב לנקודה חשובה. הרבה יותר קל וזול ליצור מודל מאשר ליצור אדם חדש, אמיתי מבחינה ביולוגית. וזה טוב, כי ההיסטוריון רוצה ליצור מודל אחד של חברה, הסוציולוג - אחר, הכלכלן - השלישי וכו'. יש הרבה מדענים בעולם, כך שמספר ה"אנשים" הדיגיטליים שייווצרו בהרבה סימולציות כאלה יכול להיות גדול מאוד.

למשל, מאה אלף, או מיליון, או פי עשרה מיליון יותר ממספר האנשים ה"ביולוגיים", האמיתיים.

אם נניח שהתיאוריה נכונה, אז מבחינה סטטיסטית גרידא, אין לנו כמעט סיכוי להיות לא מודלים דיגיטליים, אלא אנשים אמיתיים. נניח שהמספר הכולל של אנשים "מטריקס" שנוצרו בכל מקום ותמיד על ידי כל ציוויליזציה הוא רק פי מאה אלף יותר ממספר הנציגים של הציוויליזציה הזו.

אז ההסתברות שיצור תבוני שנבחר באקראי הוא ביולוגי ולא "דיגיטלי" היא פחות ממאה אלף. כלומר, אם באמת מתבצעת הדמיה כזו, אתה, הקורא של שורות אלה, כמעט בוודאות רק חבורה של מספרים במחשב-על מתקדם ביותר.

מסקנותיו של בוסטרום מתוארות היטב בכותרת של אחד ממאמריו: "…הסבירות שאתה גר במטריקס היא גבוהה מאוד." ההשערה שלו די פופולרית: אילון מאסק, אחד מתומכיה, קבע פעם שההסתברות שנתקיים לא במטריקס, אלא בעולם האמיתי היא אחת למיליארדים. האסטרופיזיקאי וחתן פרס נובל ג'ורג' סמוט מאמין שהסבירות גבוהה אף יותר, והמספר הכולל של מאמרים מדעיים בנושא זה בעשרים השנים האחרונות מוערך בעשרות.

איך לבנות "מטריקס" בחיים האמיתיים, אם אתה באמת רוצה?

בשנת 2012, קבוצה של פיזיקאים גרמנים ואמריקאים כתבה מאמר מדעי בנושא זה, שפורסם מאוחר יותר ב-The European Physical Journal A.איפה, מנקודת מבט טכנית גרידא, כדאי להתחיל לדגמן עולם גדול? לדעתם, מודלים של היווצרות גרעיני אטום המבוססים על מושגים מודרניים של כרומודינמיקה קוונטית (הגורמת לאינטראקציה גרעינית חזקה המחזיקה פרוטונים וניוטרונים בצורה שלמה) מתאימים ביותר לכך.

החוקרים תהו כמה קשה יהיה ליצור יקום מדומה בצורה של מודל גדול מאוד, המגיע מהחלקיקים הקטנים ביותר ומהקווארקים המרכיבים אותם.לפי החישובים שלהם, הדמיה מפורטת של יקום גדול באמת תדרוש יותר מדי מחשוב כוח - די יקר אפילו עבור ציוויליזציה היפותטית מרחוק מהעתיד.

ומכיוון שסימולציה מפורטת לא יכולה להיות גדולה מדי, זה אומר שאזורי חלל מרוחקים באמת הם משהו כמו תפאורה תיאטרלית, מכיוון שפשוט לא הייתה מספיק יכולת ייצור לציור המוקפד שלהם. אזורים כאלה בחלל הם משהו שנראה רק כמו כוכבים וגלקסיות רחוקות, ונראה בפירוט מספיק כדי שהטלסקופים של היום לא יכולים להבחין בין "השמיים המצוירים" האלה להווה. אבל יש ניואנס.

העולם המדומה, בשל הכוח המתון של מחשבים המשמשים לחישוביו, פשוט לא יכול לקבל את אותה רזולוציה כמו לעולם האמיתי. אם נגלה שה"רזולוציה" של המציאות הסובבת אותנו גרועה יותר ממה שהיא צריכה להתבסס על פיזיקה בסיסית, אז אנחנו חיים במטריצה מחקרית.

"עבור יצור מדומה, תמיד קיימת האפשרות לגלות שהוא מדומה", מסכמים המדענים.

האם עלי לקחת את הגלולה האדומה?

בשנת 2019 פרסם הפילוסוף פרסטון גרין מאמר בו הוא הפציר בפומבי אפילו לא לנסות לברר אם אנחנו חיים בעולם האמיתי או לא. כפי שהוא קובע, אם מחקרים ארוכי טווח מראים שלעולם שלנו יש "רזולוציה" גבוהה ללא הגבלה אפילו בפינות הרחוקות ביותר של החלל, אז יתברר שאנחנו חיים ביקום אמיתי - ואז מדענים רק יבזבזו זמן בניסיון למצוא התשובה לשאלה הזו…

אבל זו אפילו האפשרות הטובה ביותר. הרבה יותר גרוע אם יתברר ש"רזולוציית" היקום הגלוי נמוכה מהצפוי - כלומר, אם כולנו קיימים רק כקבוצה של מספרים. הנקודה היא שעולמות מדומים יהיו בעלי ערך למדענים הבוראים שלהם רק כל עוד הם מדגמים במדויק את עולמם. אבל אם אוכלוסיית העולם המדומה תבין פתאום את הוירטואליות שלו, אז היא בהחלט תפסיק להתנהג "רגיל".

כשהם מבינים שהם תושבי המטריצה, רבים יכולים להפסיק ללכת לעבודה, לציית לנורמות המוסר הציבורי וכו'. מה התועלת בדגם שלא עובד?

גרין מאמין שאין תועלת - ושמדענים של תרבות דוגמנות פשוט ינתקו דגם כזה מהחשמל. למרבה המזל, אפילו עם ה"רזולוציה" המוגבלת שלה לדמות את כל העולם הוא לא התענוג הזול ביותר. אם האנושות באמת לוקחת את הגלולה האדומה, אפשר פשוט לנתק אותה מאספקת החשמל - וזו הסיבה שכולנו מתים בצורה לא הזויה.

מה אם אנחנו חיים בסימולציה?

ובכל זאת פרסטון גרין לא לגמרי צודק. בתיאוריה, הגיוני לדמות מודל שתושביו הבינו פתאום שהם וירטואליים. זה יכול להיות שימושי עבור ציוויליזציה, שבשלב מסוים הבינה שהיא במודל. יחד עם זאת, יוצריו מסיבה כלשהי שכחו או לא רצו להשבית את הדגם.

"גברים קטנים" כאלה עשויים למצוא שימושי לדמות את המצב שבו החברה שלהם נמצאת. אז הם יכולים לבנות מודל כדי ללמוד כיצד האנשים המדומים מתנהגים כשהם מבינים שהם רק סימולציה. אם זה כך, אז אין צורך לחשוש שנכבה ברגע שנבין שאנחנו חיים במטריקס: לרגע זה הושק הדגם שלנו.

האם אתה יכול ליצור סימולציה מושלמת?

כל הדמיה מפורטת של אפילו כוכב לכת אחד עד לרמת האטומים והחלקיקים התת-אטומיים היא עתירת משאבים.הפחתת הרזולוציה יכולה להפחית את הריאליזם של ההתנהגות האנושית במודל, מה שאומר שהחישובים המבוססים עליו עשויים שלא להיות מדויקים מספיק כדי להעביר את מסקנות הסימולציה לעולם האמיתי.

בנוסף, כפי שציינו לעיל, המדומים תמיד יכולים למצוא הוכחות לכך שהם עוברים הדמיה. האם יש דרך לעקוף את המגבלה הזו וליצור מודלים שדורשים פחות מחשבי-על חזקים, אך יחד עם זאת רזולוציה גבוהה לאין שיעור, כמו בעולם האמיתי?

תשובה די יוצאת דופן לשאלה זו הופיעה בשנים 2012-2013. פיזיקאים הראו שמנקודת מבט תיאורטית, היקום שלנו במהלך המפץ הגדול יכול להתעורר לא מאיזו נקודה קטנה עם כמות אינסופית של חומר וצפיפות אינסופית, אלא מאזור מצומצם מאוד של מרחב, שבו היה כמעט לא משנה. התברר שבמסגרת מנגנוני ה"אינפלציה" של היקום בשלב מוקדם של התפתחותו, יכולה לצוץ כמות עצומה של חומר מהוואקום.

כפי שמציין האקדמאי ולרי רובאקוב, אם פיזיקאים יכולים ליצור אזור של מרחב עם התכונות של היקום המוקדם במעבדה, אז "יקום במעבדה" כזה פשוט יהפוך לאנלוג של היקום שלנו על פי חוקים פיזיקליים.

עבור "יקום מעבדה" כזה הרזולוציה תהיה גדולה לאין שיעור, שכן, למהדרין, מטבעה היא חומרית, ולא "דיגיטלית". בנוסף, עבודתו ביקום "ההורה" אינה דורשת הוצאה מתמדת של אנרגיה: מספיק לשאוב אותה לשם פעם אחת, במהלך הבריאה. יתרה מכך, הוא חייב להיות מאוד קומפקטי - לא יותר מהחלק של מערך הניסוי שבו הוא "הוגה".

תצפיות אסטרונומיות בתיאוריה עשויות להצביע על כך שתרחיש כזה אפשרי מבחינה טכנית. כרגע, עם המצב של היום, זו תיאוריה טהורה. כדי ליישם את זה, אתה צריך לעשות מחדש ערימה שלמה של עבודה: ראשית, מצא בטבע את השדות הפיזיקליים שנחזה על ידי התיאוריה של "יקומי מעבדה" ולאחר מכן נסה ללמוד כיצד לעבוד איתם (בזהירות כדי לא להרוס שלנו לאורך הדרך).

בהקשר זה, ולרי רובקוב שואל את השאלה: האם היקום שלנו אינו אחד מ"מעבדות" כאלה? למרבה הצער, כיום אי אפשר לענות בצורה מהימנה על השאלה הזו. יוצרי "יקום הצעצועים" חייבים להשאיר את ה"שער" לדגם שולחן העבודה שלהם, אחרת יהיה להם קשה להתבונן בו. אבל קשה למצוא דלתות כאלה, במיוחד מכיוון שניתן להציב אותן בכל נקודה במרחב-זמן.

דבר אחד בטוח. בהתאם להיגיון של בוסטרום, אם אחד מהמינים החכמים יחליט אי פעם ליצור יקומי מעבדה, תושבי היקומים הללו יכולים לעשות את אותו צעד: ליצור "יקום כיס" משלהם (נזכיר שגודלו האמיתי יהיה כמו שלנו, קטן וקומפקטי שם תהיה כניסה אליו רק ממעבדת היוצרים).

בהתאם לכך, עולמות מלאכותיים יתחילו להתרבות, והסבירות שאנו תושבי יקום מעשה ידי אדם גבוהה יותר מבחינה מתמטית מזו שאנו חיים ביקום הקדמון.