Что такое компьютерная симуляция
Рене Декарт в молодости
Реален ли окружающий мир? — даже человек с нормальной психикой и отсутствием синдрома дереализации порой воспринимает мир, как вымышленный или игрушечный и задает себе подобный вопрос. Еще в древности на основании этого переживания сложилось философское положение о том, что наш мир представляет собой чью-то идею или фантазию, модель, которая подстраивается под восприятие наблюдателя, формируя материю и сознание. Еще до нашей эры светлейшие умы человечества думали над тем, существует ли что-то в нашем мире в действительности или все нами обозримое находится лишь в пределах нашего сознания. Философ Рене Декарт еще в XVI веке предположил, что весь мир — обман злого гения, который управляющет нашими чувствами и восприятием, создавая для человека вымышленный им мир.
Я мыслю, следовательно, я существую. Есть только одна вещь, в которой я могу быть уверен, и это мой собственный разум.
— Рене Декарт, «Рассуждения о методе», 1637 год.
В современном мире предположение о нереальности нашего мира называется «Гипотезой симуляции» или «Simulation hypothesis» и скорее относится к футурологии и трансгуманистической теории. С развитием цифровых технологий она обрела всемирную известность благодаря культовой трилогии «Матрицы», но наиболее полное научное развитие произошло в 2001 году в виде «Аргумента о симуляции», выдвинутого шведским ученым, профессором Оксфордского университета Ником Бостромом. В своей работе «Are You Living In a Computer Simulation?», вышедшей в Philosophical Quarterly в 2001 году Бостром рассматривает предпосылки для идеи моделирования мира, анализирует необходимые для этого вычислительные мощности, оценка которых в его работе представляется достаточно обоснованной, а также демонстрирует формулу для расчета вероятности произвольным образом выбранному человеку оказаться в «симуляции». Главная идея Бострома состоит в том, что «если мы не считаем, что мы сейчас живем в компьютерной симуляции, то у нас нет оснований верить, что наши потомки станут запускать множество исторических симуляций». Работа ученого получила огромную популярность и дала начало научному рассмотрению вопроса реальности нашего мира.
Ник Бостром
В данном материале будут рассмотрены основные тезисы гипотезы. Для начала я бы хотел пояснить, что отечественная локализация термина «Simulation hypothesis», переведенная как «Гипотеза симуляции», трактуется неверно, т.к. слово «симуляция» в русском языке не тождественна англоязычному «simulation» и несет негативный окрас. Вероятно, это пошло от неверного перевода оригинальной статьи в Википедии. Для удобства я сохраню такое название полного термина на протяжении всей статьи, но, упоминая т.н. «симуляцию» буду помечать ее в скобках или использовать синонимы. Также для понимания материала я предлагаю ознакомиться читателю с основными терминами этой гипотезы:
Постчеловеческая цивилизация — цивилизация потомков человека, эволюционное развитие которых изменило их до такой степени, что их нельзя считать людьми. Обладает высокоразвитыми вычислительными технологиями, технологиями искусственного интеллекта и другими;
«Симуляция» — компьютерная программа, моделирующая разум и сознание людей, а также физическое окружение, с которым они взаимодействуют;
Историческая «симуляция» — «симуляция», моделирующая человеческое общество прошлого;
Базовая цивилизация — цивилизация, существующая не в «симуляции», а в реальном мире.
Как бы это забавно не звучало, но суть всей гипотезы в великолепном изложении, понятном даже ребенку, заключена в одной серии Смешариков.
Классы цивилизаций
В статье Леб делает упор на классификацию цивилизаций по уровню технологического развития, относя нашу цивилизацию к классу С – то есть цивилизацию, жизнь которой зависит от Солнца, нашей родной звезды. Теперь представим, что если (и когда) наши технологии продвинутся до такой степени, что мы сможем стать независимыми от Солнца, то поднимемся на уровень выше – класс B.
И если мы научимся создавать наши собственные карманные вселенные в лаборатории (как наши теоретические создатели), то приблизимся к финалу – классу А. Конечно, на нашем пути стоит множество препятствий и самым большим является наша неспособность создать «достаточно большую плотность темной энергии в небольшом регионе».
Когда-нибудь наша планета станет необитаемой. Но если наш мир – симуляция, возможно все
Интересно и еще кое-что – предположение Леба фактически решает пару различных проблем как с научными, так и с религиозными объяснениями начала Вселенной и появления жизни.
В попытках представить себе, что существуют иерархии видов или цивилизаций, которые могли бы создать такого рода научный феномен – мы понимаем, что впереди долгий путь. По мнению профессора мы относимся к категории «класса С» из-за привязанности к Солнцу. Более того, мы движемся к классу D, так как фактически убиваем место, где живем.
Следующий шаг – класс B, группа, которая вообще не нуждается в звездной энергии, но разработала источники энергии, достаточные для для выживания. Класс А – это группа, которая гипотетически создала нашу вселенную в лаборатории. Та самая, что могла бы объяснить квантовое туннелирование и использовать его для создания карманных вселенных.
Хотите знать все о последних научных открытиях? Подписывайтесь на наш канал в Telegram – так вы точно не пропустите ничего интересного!
Является ли Вселенная симуляцией
В любом случае обсуждаемая идея уже плавно перетекает из комнат с закрытыми дверями и исследовательских лабораторий в мейнстрим. Нил Деграсс Тайсон, астрофизик и директор планетария Хейдена в Американском музее естественной истории на Манхэттене вел в этом году двухчасовую конференцию на обсуждаемую сегодня тему. В рамках конференции, получившей название «Является ли Вселенная симуляцией?» Тайсон поделился с собравшейся аудиторией о том, что верит в наличие 50-процентного шанса на то, что все мы в настоящий момент живем в компьютерной модели. Правильнее даже сказать не живем, а представлены в виде строчек кода, хранящегося на каком-то удаленном сервере.
«Я думаю, такая вероятность может быть велика», — отметил Тайсон.
На проведенной конференции присутствовали весьма видные ученые из Массачусетского технологического института, Гарварда, Нью-Йоркского университета, и все они предложили свои точки зрения на эту тему, постаравшись объяснить, почему мы можем являться или не являться живыми компьютерными программами.
«Даже если попытаться, то убедительных доказательств того, что мы находимся не в симуляции, вы не найдете», — говорит Дэвид Чалмерс, профессор кафедры философии Нью-Йоркского университета.
«А все потому, что любые найденные доказательства тоже будут частью симуляции».
Пока нет подтверждений существования симуляции
Примером желания понять, «насколько глубока эта кроличья нора», служит та скорость, с которой в Кремниевой долине принимаются новые идеи. Джон Маркофф, охватывающий тему искусственного интеллекта, уже не один десяток лет говорит, что всего пару лет назад всего несколько предприимчивых капиталистов были серьезно заинтересованы в исследованиях ИИ. И только сейчас эта тема стала настолько популярной, что в нее стали вкладывать сотни миллионов долларов. Согласно некоторым аналитикам, только за ближайший год на Западе появилось более 40 стартапов, занимающихся разработкой технологий искусственного интеллекта. Цифры поражают, особенно если учитывать, что за весь период с 2011 и до начала 2016 года набиралась от силы половина из этих цифр. Аналогичный бум мы можем наблюдать и в сфере дополненной реальности. Произошло это в большей степени на фоне беспрецедентной популярности игры Pokémon GO. Инвесторы всего за несколько месяцев вкладывают миллиарды долларов в новые компании, обещающие создать следующее поколение приложений с такой же отдачей. Возможно, на каком-то уровне идея симуляции тоже является той самой формой одержимости.
Аргумент моделирования
Да, на первый взгляд представление о реальности как о компьютерной симуляции может показаться смехотворным. Но если вспомнить достижения человечества в области компьютерных игр, виртуальной реальности и робототехники (а некоторые игры сегодня настолько хорошо передают визуальные и физические свойства нашего мира), что вопрос о том, не живем ли в чем-то подобном больше не кажется бредом сумасшедшего.
В своей основополагающей статье 2003 года Ник Бостром впервые сформулировал «аргумент моделирования». Суть его заключается в том, что наша реальность на самом деле искусно смоделирована и управляется с помощью продвинутых компьютерных технологий. Шведский философ предположил, что развитые цивилизации, обладая технологиями с огромными вычислительными мощностями, могут запустить компьютерное моделирование своих предков – то есть нас с вами – и, учитывая сложность технологии, мы не будем знать, что на самом деле наш мир нереален.
Интересно и то, что всего за несколько десятилетий ученым удалось разработать устройства, способные изучать и имитировать многие основные характеристики человеческого интеллекта. Если вычислительная мощность продолжит расти по существующей траектории, возможно, наши потомки (или другая разумная жизнь) смогут легко создать симуляцию Вселенной.
Возможно, вся наша жизнь нереальна. Но мы никогда об этом не узнаем. Или нет?
Несколько известных ученых и философов выразили свою поддержку теории моделирования. Так, в 2016 году во время ежегодных дебатов в Американском музее естественной истории (Isaac Asimov Memorial Debate) астрофизик и популяризатор науки Нил Деграсс Тайсон сказал, что шансы того, что наша Вселенной является моделируемой реальностью, составляют 50 на 50. Тайсон также указал на большой разрыв в интеллекте между шимпанзе и людьми – и это при том, что наши ДНК совпадают на 98%. Таким образом, существо, во много раз превосходящее нас по уровню интеллектуального развития, может как существовать, так и потенциально создать симуляцию нашего мира.
Еще один аргумент в пользу теории моделирования исходит от физика-теоретика Джеймса Гейтса из Мэрилендского университета, который изучает материю на уровне кварков – субатомных частиц, из которых состоят протоны и нейтроны в ядрах атомов. По мнению ученого, кварки подчиняются правилам, которые в чем-то напоминают компьютерные коды, корректирующие ошибки в обработке данных. Правда, как именно эти «корректирующие коды», которые в реальном мире помогают работать браузерам, оказались в уравнениях о кварках, электронах и суперсимметрии остается загадкой.
В свою очередь космолог Алан Гут из Массачусетского технологического института предполагает, что Вселенная может реально существовать и одновременно являться лабораторным экспериментом. Согласно его гипотезе, наш мир создан неким сверхразумом, подобно тому, как биологи в лабораториях растят колонии микроорганизмов. В таком случае Вселенная, в которой проводился бы подобный эксперимент, осталась бы целой и невредимой. Новый мир образовался бы в отдельном пространственно-временном пузыре, который быстро отделился бы от материнской вселенной и потерял с ней контакт.
Тем не менее, какие бы удивительные и порой провокационные теории не выдвигали исследователи, почти невозможно доказать, что мы находимся в реальной вселенной, потому что любое "доказательство" может быть частью программы.
Что такое компьютерная симуляция?
Еще в 2014 году на мероприятии New Establishment Summit Элон Маск выразил вероятность того, что на самом деле это мероприятие не настоящее, а является очень продвинутой высокотехнологичной компьютерной симуляцией. После нервного смеха некоторых из гостей аудитории Маск сделал паузу и кратко подытожил, что на самом деле «шанс на то, что все, что нас окружает, является реальностью — 1 из 1 миллиарда».
Первоначальным автором теории о том, что все мы живем в компьютерной симуляции, является не Маск, Альтман и другие выдающиеся личности Кремниевой долины. На самом деле она имеет академические корни. Впервые она была представлена в 2003 году Ником Бостромом, профессором кафедры философии Оксфордского университета и директором Института Будущего человечества, который написал целую научную работу по этому вопросу, ставшую даже в определенных кругах настоящей библией. В работе, носящей название «Живете ли вы компьютерной симуляции?», заявляется, что все люди представляют собой некую цифровую программу, или даже куклу, в некоей гиперпродвинутой версии игры The Sims.
Согласно этой гипотезе, благодаря быстрому развитию и совершенствованию технологий мы научились строить мощные машины, способные создавать симуляции наших предков.
И если это так, то как мы можем быть уверенными в том, что сами не являемся цифровыми созданиями наших потомков?
«Если посмотреть на это с такой точки зрения, то это вполне возможно. Логичнее было бы предположить, что мы являемся лишь одной из симулированных компьютерных моделей, созданных более продвинутыми умами, чем одним из уникальных биологических видов».
Виды виртуальных миров
Рассматривая возможные варианты смоделированных вселенных, стоит задать себе один вопрос: а зачем ее вообще создавать? Предположив, какие потребности могут быть у базовой цивилизации, мы можем определить, какой мир они создадут. Например, это может быть историческая «симуляция», созданная постчеловеческой цивилизацией для того, чтобы узнать природу своих предков, или экспериментальная «симуляция», нацеленная на получение каких-либо научных результатов. Также наш мир может быть и развлекательной моделью подобно Sims или Grand Theft Auto. В «симуляции» осознанных персонажей может быть как один, так и множество (все), включая не только весь человеческий род, но и остальных жителей Вселенной, если таковые имеются, а также животных, если они обладают сознанием или разумом. Также модель может не содержать в себе персонажей, оставаясь без осознанных существ — вопрос того, обладает ли человек сознанием, заслуживает отдельного разговора. В общих чертах действительно напоминает какую-то игру: singleplayer с NPC (подобие солипсизма) или multiplayer, где человек является чьим-то героем и управляется непосредственно игроком базовой цивилизации или обладает свободой воли. В «симуляции» может и не быть свободы воли, а все действия ее персонажей детерминированы начальными условиями, т.н. «судьбой».
Природа реальности
Несмотря на солидные философские и теоретические аргументы, некоторые из которых изложены выше, в 2017 году команда исследователей из Оксфордского университета нашла достаточно убедительные доказательства того, что наша Вселенная – это нечто большее, чем мобильное приложение. Доказательства? Попытки смоделировать конкретные квантовые явления, такие как эффект Холла, быстро выходят из-под контроля – согласно работе, опубликованной в журнале Science Advances, моделирование всего нескольких сотен электронов с помощью квантового метода требует большего количества атомов, чем существует во Вселенной.
Кадр из мультсериала «Рик и Морти» в котором главные герои оказываются в симуляции, созданной пришельцами.
Но что же происходит, если допустить, что мы живем в симуляции? Некоторые эксперты предполагают, что по мере продолжения работы программы будут возникать проблемы — так сказать, сбои в матрице. Как пишет The New Yorker, некоторые философы, например Дэвид Чалмерс из Нью-Йоркского университета, предполагают, что все более странные события в «реальном» мире могут свидетельствовать о том, что наша Вселенная является чьей-то симуляцией. За пределами моделирования Вселенной эти события могут представлять собой расходящиеся «точки» в реальности. Таким образом, каждый выбор, каким бы незначительным он ни был, может создать свою собственную Вселенную.
И все же, в то время как странные события и странно упорядоченная природа фундаментальной математики указывают на возможность того, что наш мир – это компьютерная симуляция, недавние квантовые исследования предполагают, что Вселенная слишком сложна для моделирования. А как вы думаете, наша реальность и правда симуляция или есть еще более умопомрачительные теории? Ответ будем ждать здесь, а также в комментариях к этой статье.
Как появилась Вселенная? Мы знаем, что Большой взрыв состоялся около 14 млрд лет назад, сделав возможным наше существование. Мир удивителен и вряд ли нам когда-нибудь удастся раздать все его тайны. Но мы попробуем это сделать и учтем даже самые безумные предположения. Например о многомировой интерпретации, согласно которой наша Вселенная не единственная в своем роде, а лишь песчинка в бескрайнем море Мультивселенных. Это предположение естественным образом следует из квантовой механики, но никаких доказательства существования Мультиверса на сегодняшний день нет. Как нет и возможности путешествий во времени (что, кстати, удается квантовым частицам), в противном случае мы об этом знали. Некоторые ученые, например, профессор Ави Леб из Гарвардского университета и вовсе не исключает, что наш мир создан в лаборатории. Но если это действительно так, то кому понадобилась подобная «игрушка»?
Живем ли мы в компьютерной симуляции и как это узнать?
Лабораторный эксперимент
Давайте представим, что наш мир – это компьютерная симуляция. Как, например, в одной из серий «Рик и Морти», где главный герой создал крошечную Вселенную, внутри которой находилась еще одна, а затем еще и еще. И если в мультфильме цель Рика заключалась в производстве энергии, то могло ли нечто подобное произойти с нами?
И если это так, то какова цель нашей «симуляции»? Кто задумал ее и почему? Возможно, наш мир был сконструирован подобно игре Sims развлечения ради. В любом случае, это настолько безумная идея, что мало кто относится к ней всерьез. Однако бывший заведующий кафедрой астрономии Гарвардского университета профессор Али Леб рискнул рассмотреть лабораторную вселенную всерьез.
Ави Леб предполагает, что в космосе нужно искать не пришельцев, а их технологии
«В статье для Scientific American он полагает, что Вселенная могла быть сформирована в лаборатории «развитой технологической цивилизацией». Если это правда, то история происхождения Вселенной объединит религиозную идею о творце с теорией квантовой гравитации и квантового туннелирования», – пишет Леб.
Реальность или иллюзия?
Стоит отметить, что лабораторное создание Вселенной отличается от теории моделирования ее существования. В таком случае мы просто живем в цифровой конструкции, созданной программой, находящейся далеко за пределами нашего понимания. Подумайте о Матрице (но не о четвертой части, а о первой). Что, если мы если просто живем в запрограммированной реальности, предназначенной для воспроизведения «реальности», то имеет ли это значение для нашей повседневной жизни?
Вероятно, нет, но подобные размышления полезны. Мы должны позволить себе смиренно смотреть в новые мощные телескопы и искать кого-то разумного в нашем космическом блоке. В противном случае это путешествие может плохо закончиться, подобно опыту динозавров, которые доминировали на Земле до тех пор, пока астероид Чиксулуб не уничтожил все живое.
И все же симуляция или реальность?
Но что делать с информацией о том, что наша Вселенная – не более чем лабораторное творение? Это вполне неплохо для нашей нынешней ситуации. Ведь если кроме нас во Вселенной есть кто-то еще, то сможем ли мы их обнаружить? Вряд ли, ведь мы сильно отстаем от потенциально существующих разумных цивилизаций. И все же Леб полагает, что мы должны быть начеку пока ищем эти технологически продвинутые миры.
В конечном итоге понимание их существования может помочь нам понять причину, по которой существуем мы. Но эта история удивительна и убедительна одновременно, а еще немного пугает – если верить и предыдущем теориям Леба, то мы, скорее всего не единственные, претенденты на статус класса А. Как вы думаете, прав ли британский астроном? Может ли вся наша жизнь оказаться компьютерной игрой? Ответ будем ждать здесь, а также в комментариях к этой статье.
Как пишет Vanity Fair, за последний год одной из самых обсуждаемых тем в Кремниевой долине были не часы Apple Watch, не дорогущие и крутые дроны компании DJI и даже не высокотехнологичные беспилотные автомобили компании Uber. Вместо этого боссы самых больших технологических компаний на полном серьезе обсуждали вопрос о том, является ли наше существование как человеческого вида на самом деле компьютерным алгоритмом и не живем ли мы в компьютерной симуляции.
Неужели мы и правда живем в симуляции?
Нет, это не та история, где кто-то перепил и начал нести ахинею о том, что его похищали зеленые человечки или вроде того. Вопрос обсуждается на полном серьезе. С привлечением самых светлейших умов.
Признаки, которые указывают на реальность или виртуальность нашего мира
Дискретность
Виртуальный мир обладает дискретностью — это следует из свойств вычислительных устройств. Общая картина строится из дискретных элементов, будь то пиксель в растровой графике или вексель в трехмерной. А есть ли какие-то дискретные элементы у Вселенной? Это нам не ясно, но то, что нам уже известно, лишь усложняет решение данного вопроса. С одной стороны квантовая механика и Общая теория относительности предполагают, что в них пространство-время и протекающие процессы неразрывны в расстоянии и во времени, с другой стороны, некоторые типы квантовой гравитации квантуются, но они имеют слабую силу перед двумя ранее упомянутыми теориями.
Вдобавок, квантовая физика очень противоречива, а потому говорить о даже частичной дискретности Вселенной еще рано. Мы, конечно, можем предположить, что Вселенная описываема квантовым компьютером.
Интерфейсное восприятие и сознание
В 2015 году исследователь когнитивных функций Дональд Хоффман предложил модель названную «интерфейсной теорией восприятия», основной идеей которой является предположение о том, что наше сознание специально дезориентировано на реальность. По принятой теории выживаемость организма выше, если у него лучшее восприятие реальности, соответственно, за такое количество поколений, которое пережила современная цивилизация, сознание ее индивида должно воспринимать окружающий мир очень объективно. Но Хоффман совместно с математиком Четаном Пракашем провел несколько сотен тысяч компьютерных моделирований эволюционного развития осознанных существ. Они пришли к выводу, что случаи, в которых продукты эволюции воспринимают реальность объективнее своих предков, очень редки. Если на некоторых этапах развития степень осознанности существа была выше среднего значения, то этот случай мгновенно пресекался. На самом деле такой вывод очень просто объяснить. Организм, в первую очередь, должен быть заточенным под ту «реальность», которая способствует его выживаемости и выживаемости его рода — а такая «реальность» требует восприятия, обработка информации через которое затрачивает минимальное количество ресурсов. Цели необходимой для выживаемости «реальности» не соответствуют действительной энергоемкой реальности.
Дональд Хоффман
Сам Дональд Хоффман сравнивает такое восприятие с пользовательским интерфейсом персонального компьютера, использование которого максимально упрощается для оптимизации работы с ним: вместо File Commander мы используем рабочий стол с иконками — то есть вместо нужного файла в корневой папке мы мгновенно получаем доступ к нему через упрощенный интерфейс, пропуская истинные свойства файла и тратя намного меньше как собственной энергии и времени, так и энергии, потребляемой системой. Таким образом основой продуктивной работы является эффективное использование устройства, которое может позволять нам оставаться неосведомленными о структуре устройства. Наше восприятие реальности может стать не только подоплекой к рассматриваемому в данном материале вопросу, но и к другим философским и естественнонаучным вопросам.
Здесь мы переходим к понятию сознания, и первый вопрос по этой теме напрашивается следующий: «Материя или сознание?». Вероятно, правильным ответом на вопрос будет «ни то, ни другое», ведь сознание существует неотрывно от материи — мы не можем представить себе ничего, не имея материальный образ. В какой-то степени это даже упрощает моделирование сознания. С другой стороны это сознание может быть иллюзией или, наоборот, специальной системой, существующей отдельно от мира и характеризующей для виртуального наблюдателя окружающую симуляцию.
Недавно популярным стало направление квантовой биологии — науки, которая пытается описать живые организмы квантовомеханическими законами. В ее состав, кстати, входит и квантовая нейробиология, которая рассматривает так называемую квантовую природу сознания. Это группа гипотез, в основе которых лежит предположение о том, что сознание возможно объяснить лишь с помощью квантовой механики, явлений суперпозиции, квантовой запутанности и т.п. Пожалуй, первым популярным предположением о квантовой природе сознания стала работа уважаемого сэра Роджера Пенроуза «Новый ум короля», где автор излагает свои идеи про квантовое сознание и квантовый искусственный интеллект. Пятью годами позднее, в 1994 году Стюарт Хамерофф разрабатывает «теорию квантового нейрокомпьютинга», т.н. «теорию Хамероффа-Пенроуза», которая утверждает, что активность мозга рассматривается как квантовый процесс. Квантовая природа сама по себе из определения не поддается объективному объяснению и моделированию. Компьютеры попросту неспособны анализировать абстрактную информацию. Если квантовая теория и теория квантового сознания верны, то, вероятно, гипотеза симуляции не имеет шансов быть достоверной.
Сложность создания «симуляции»
Затрагивая данный аспект, я не имею в виду огромную по нашим меркам мощность вычислительного устройства, требуемую для описания такого количества информации — для базовой цивилизации описание Вселенной может представляться забавой по типу крестиков-ноликов, ресурсы устройства для моделирования которой будут достаточны. Профессор Массачусетского технологического института Сет Ллойд в своей книге «Программируя Вселенную» утверждает, что Вселенная является одним большим квантовым компьютером, производящим все ее содержимое. С учетом полного понимания законов физики, говорит Ллойд, и согласно закону Мура, через 600 миллионов лет мы сумеем полностью смоделировать Вселенную. Это утверждение, по моему мнению, ошибочно, так как вряд ли Вселенная за 600 млн лет перестанет расширяться (причем ускоренно), следовательно количество пространства для темной энергии будет только больше. Предположив, что темная энергия — это энергия вакуума, т.е. кипящий бульон из виртуальных частиц, будет справедливым утверждение о том, что нам потребуется еще больше мощностей для описания дополнительной информации о поведении этого бульона. Также наверняка верным будет предположение о том, что закон Мура не сможет соблюдаться такой большой промежуток времени.
Сет Ллойд
Ранее считалось, что Вселенную можно смоделировать на классическом компьютере, но в 2017 году в Science Advances вышла статья «Quantized gravitational responses, the sign problem, and quantum complexity», в которой утверждается и проверяется то, что квантовые явления, которые имеют место в нашей Вселенной, могут описываться только на квантовом компьютере. Если природа разума тоже квантовая, то и ее описание возможно произвести только на квантовом компьютере.
Возвращаясь к утверждению Ллойда стоит также задать себе очень философский вопрос: а возможно ли вообще до конца понять природу Вселенной со всеми ее законами? Существует ли это одно уравнение или их система, способная описать все на свете: от поведения виртуальных частиц до того, с какого слова я начну следующее предложение? Сможем ли мы когда-нибудь действительно создать 100%-описываемую Вселенную? Но этот вопрос уже уходит за границы нашей темы, т.к. возможности базовой цивилизации для описания нашего мира могут быть неограниченными. Намного важнее задать вопрос о том, а возможно ли описать все на свете математическим языком и смоделировать это? Вероятно, вы знаете теорему Геделя. Сможем ли мы когда-нибудь объяснить природу разума, смоделировать историю прошлого и будущего? Если обратиться к оригинальной работе Бострома, то мы можем предполагать, что базовая цивилизация действительно смогла учесть такие вещи как разум и сознание, а следовательно, описать историческую симуляцию и запустить ее. Если Вселенная — «симуляция», то, вероятнее всего, она математична, но если Вселенная — математична, то она не обязательно смоделирована. Помните, что красивые математические формулы следуют из того, что математика – человеческий язык, созданный для описания природы.
Компьютерная симуляция – новая религия
Из области науки мы, через раздел о нюансах моделирования Вселенной, переходим к абсолютно умозрительным заключениям, а именно тому, что мы вряд ли когда-нибудь придем к полному пониманию всех процессов природы. С момента того, как я узнал об этой гипотезе, я задумывался, почему все прицепились именно к компьютерам, к цифровой «симуляции»? Похожий «бум» был после открытий Ньютона в области механики, когда все вокруг начали объяснять природу только гравитационным взаимодействием. Мир тогда пронизывали шестеренки.
Вопрос о том, «симуляция» мы или нет, не имеет никакого объективного смысла и, по моему мнению, бесполезен для науки, хотя я хочу верить в то, что я ошибаюсь. Тем не менее это непаханое поле для фантастов и философов. Гипотеза симуляции нефальсифицируема — она отправляется на полку к мыслям о Боге и жизни после смерти. Буду рад вашим идеям и изъяснениям на этот счет.
На правах пятничного поста.
Давайте подумаем немного о том, может ли наблюдаемая Вселенная являться компьютерной симуляцией? Не в смысле того, что злобные киборги поработили человечество и уложили всех в Матрицу, а чуть глобальнее.
Перед началом обсуждения рекомендуется освежить в памяти этот пост. Речь идет об «неравенствах Белла». Уже проведены достоверные эксперименты, показывающие нарушение этих неравенств, и здесь мы сразу принимаем за истину, что наша реальность «мутна», а «очки» (наблюдатель) придают ей четкость.
Хоть и опасаясь гнева теологов, проведу небольшое, слегка наивное, философское вступление. Попробуем поставить себя на место истинно всемогущего существа. Трудоемкость любого действия для нас — О(1). С подобными силами мы можем создать вселенную, единственный физический закон которой — наша Воля. Никаких ухищрений, никаких сложностей. Никакой квантовой механики, «мутной» реальности, Большого Взрыва. Никакой «игры в кости» :)
Вообще, стремление к созданию чего-либо сложного, расширяющего границы возможного, это прерогатива существ с ограниченными возможностями, например нас — людей. Мы слабы, старимся, умираем без воздуха, без пищи. Но мы вечно хотим прыгнуть выше головы (и, что характерно, таки прыгаем). Будут ли такие стремления у истинно всемогущего существа? Сомнительно.
Теперь поставим себя на место всё-таки не безгранично могущественного существа. Пусть у нас будут серьезные мощности. Мы пробуем сэмулировать Вселенную. У нас есть отличные алгоритмы для обсчета поведения совокупности из N частиц эмулируемого мира. Трудоемкость алгоритма O(N*logN) ( можно даже представить что O(N) ). Занимаемая на эмуляцию память также пропорциональна N. Проблема! Получается, чтобы эмулировать «четкую» реальность, требуется (грубо говоря) вычислительный кластер, соотносимый по размерам с эмулируемой вселенной.
И тут нам приходит в голову гениальная идея реализации — сделать эмулируемую реальность «мутной»! Колоссальная оптимизация как производительности, так и объема хранимых данных. Недетерминизм эмуляции как следствие? Не баг, а фича!
Конечно, на случай если вдруг понадобится рассмотреть что происходит в реальности подробно, используем добротный ГПСЧ и волновую функцию для генерации микро-мира на заданном участке. А пока можно хранить только обобщенные параметры пространства. (Очевидно, ответственный за этот участок разработчик любит ленивые вычисления).
Уже в середине разработки ТЗ меняется: хочется сбалансированную Вселенную. Вводим совершенно обособленное (пусть поломают головы) взаимодействие — гравитацию. Таким образом, компенсируем суммарные массу-энергию Вселенной отрицательной энергией гравитационного взаимодействия ее частей.
После ряда неудачных экспериментов с разгоном объектов, хардкодим константу предельной скорости — скорость света в вакууме. Естественно, ограничение действует только при работе с публичным API, в то время как зависимости квантово запутанных объектов, и взаимное воздействие гравитационных объектов спокойно передаем по внутренним шинам движка без задержек. Потом оказывается, что есть «уязвимость» для передачи данных выше скорости света, если обитатели эмулируемого мира додумаются до «слабого квантового измерения».
Для обсчета многих физических законов используем числа с плавающей точкой (сложилось исторически), в итоге приходится везде вводить «машинный эпсилон» — планковскую длину, планковскую массу, и т.п.
Позже начинаем жалеть о введении гравитации, так как трудоемкость алгоритма обсчета серьезно подскочила. На отдельных участках симуляции элементы кластера уже не справляются с обработкой поведения частиц в заданном темпе. Пожимаем плечами, вводим локальное замедление времени вблизи массивных скоплений эмулируемых частиц.
"Ах, гравитация, бессердечная ты сволочь!" — слова нашего архитектора, наблюдающего, как вся симуляция коллапсирует в сингулярную точку в первые же мгновения после старта системного теста. Ничего, это можно решить аккуратным подбором стартовых параметров и констант.
Наконец, мир отлажен и запущен. Хотим, помимо всего прочего, понаблюдать за стихийным развитием форм жизни. После пары тысяч прогонов, жизнь так и не появилась. Лезть в рабочий мир и что-либо менять во время его «рантайма» не хочется. Приходится еще раз долго подбирать стартовые параметры и переменные окружения, проводя тонкую настройку. Жизнь наконец зарождается (привет, антропный принцип).
Теперь сидим, (с попкорном), внимательно наблюдаем за развитием симулируемых подопытных. Ждём пока они догадаются.
Ну или начнут свою эмуляцию строить. Зачем? Затем же, что и мы — потому что мы можем.
В одной из серий мультсериала «Рик и Морти» один из главных героев, будучи похищенным инопланетянами, попадает в ультра-высокотехнологичную компьютерную симуляцию и не замечает этого, продолжая заниматься привычными делами. Но может ли нечто подобное происходить с нами? Может ли быть так, что все, что мы видим, чувствуем, и слышим на самом деле нереально? В 2003 году профессор Оксфордского университета, шведский философ Ник Бостром написал статью, в которой привел аргументы в пользу того, что наш мир – компьютерная симуляция. По мнению Бострома, «если мы живем в симуляции, то наблюдаемая Вселенная – всего лишь крошечный кусочек того, что физически существует. Хотя мир, который мы видим, в некотором смысле «реален», на фундаментальном уровне реальности он не находится». Но неужели все в нашей Вселенной – от мельчайшего атома до самой большой галактики – не более чем компьютерный проект на жестком диске какого-то всемогущего существа?
Кадр из сериала «Черное зеркало», эпизод Playtest.
Симуляция существует?
Разумеется, далеко не все соглашаются с такой точкой зрения и даже не верят в удаленную возможность такого сценария. Например, Джон Маркофф, лауреат Пулитцеровской премии, научный колумнист газеты New York Times и автор «Машин благодати и любви», книги о пределах возможностей роботов и искусственного интеллекта, считает, что мы точно не живем в компьютерной симуляции. Вместо этого Маркофф считает, что вся эта возня вокруг идей о компьютерной симуляции является наглядным примером того, как в технологической индустрии лихорадочно нарастает одержимость концептами.
«Я голос скептицизма. Я не думаю, что существует хотя бы крупица доказательств того, что мы живем внутри симуляции. Это тест Роршаха. Это из той же оперы, что и сингулярность», — говорит Маркофф, делая отсылку на мнение о том, что компьютерный сверхинтеллект сможет изменить человечество настолько, что это бросит вызов самой биологии.
Но Маркофф прекрасно понимает, что не все люди видят это так, как видит это он:
«Это уже по сути превращается в новую форму религии, появившейся в Долине».
Данная теория, несмотря на то что очень часто выглядит как концепция, притянутая прямиком из фильма «Матрица», тем не менее, поддерживается многими видными представителями технологической индустрии. И стоит отметить, что это далеко не случайно. Голливуд, в конце концов, уже многие десятилетия пытается выразить идею симуляции в своих фильмах. «Мир на проводе», «Мозговой штурм», «Начало», вся трилогия «Матрицы», «Вспомнить все» и многие другие аналогичные киноленты так или иначе пытались визуально показать нам то, как эта теория может работать. Справедливости ради стоит также отметить, что большинство технологий, которыми мы пользуемся ежедневно в современном мире, впервые были представлены именно писателями и создателями научной фантастики много лет назад. В число этих технологий в том числе входят смартфоны, планшеты и даже «Твиттер».
И все же основной целью преподнесения этих идей является развлечение: фильм рано или поздно заканчивается, мы покидаем, казалось бы, реальный кинотеатр и возвращаемся к нашим реальным и, казалось бы, несимулированным жизням. Удивляет здесь больше то, что выдуманные идеи слишком быстро перерастают в нечто большее и начинают на полном серьезе восприниматься в той же Долине как нечто реальное. В этом особом закрытом мире создающихся и развивающихся технологий иногда очень сложно уловить ту грань, при который ты точно понимаешь – шутит ли стоящий перед тобой человек или нет.
Жизнь внутри машины
Тем не менее на фоне всего остального мысли Элона Маска кажутся наиболее убедительными в этом отношении. Ранее в этом году на конференции Recode Code Conference он постарался объяснить, почему пришел к выводу о том, что все мы можем жить внутри машины.
«Сильнейший аргумент в пользу того, что мы живем в компьютерной симуляции, заключен в следующем: 40 лет назад мы создали Pong. Игру с двумя прямоугольниками и точкой. 40 лет спустя мы имеем фотореалистичные 3D-игры, в которые одновременно играют миллионы человек. Если принять во внимание ту скорость, с какой развиваются игры, то рано или поздно эти игры станут полностью неотличимы от реальности. Учитывая это, несмотря на все безумство, можно сделать вывод, что шанс на то, что мы находимся в той самой «понговской» базовой версии реальности, – один из миллиарда».
Конечно же, есть вероятность, что все эти разговоры являются простой затянувшейся шуткой. Но судя по тому, что люди говорят и как они это говорят, становится понятно, что некоторые действительно верят в то, что они говорят.
Читайте также: