Wyobraź sobie, że wszystko, czego doświadczasz, jest nierealne, jest nieprawdą. Nie istnieje w świecie rzeczywistym, ale jest symulowane na czyimś komputerze; symulowane na tyle dokładnie, że nie jesteś w stanie dowiedzieć się, że jest symulowane. A może jesteś? Może symulacja pozwala na zaistnienie wiedzy o niej samej? A jeśli tak, to w jaki sposób możesz to sprawdzić? A może nie możesz? Może jest to zagadka nie do rozwiązania?
Co jakiś czas przez internet przewija się news o tym, że ktoś sławny potwierdził albo zanegował hipotezę symulacji. Różne głowy świata nauki i technologii przedstawiają swoje za i przeciw temu, by nasze istnienie nie było realne, fizyczne, ale perfekcyjnie symulowane na jakimś elektronicznym urządzeniu. Symulowane, co ważne, na urządzeniu takim, jakimi dysponujemy obecnie, przy czym mam tutaj na myśli technologię, a nie moc obliczeniową. Oczywiste bowiem jest, że taki komputer musiałby być znacznie, znacznie potężniejszy, niż wszystkie urządzenia, jakie obecnie mamy na naszej planecie.
Sedno hipotezy symulacji wynika z prostego faktu, iż my sami potrafimy tworzyć symulacje. Symulujemy różne mniej lub bardziej rozbudowane układy; ruch planet, rozchodzenie się zanieczyszczeń w atmosferze, sekwencje genów czy też wirtualne światy w grach wideo. Nasze możliwości cały czas rosną – symulacje są coraz większe, coraz bardziej szczegółowe i coraz dokładniejsze. Możemy przewidywać, że moc obliczeniowa nadal będzie wzrastać; pozwoli to napędzać coraz to nowsze technologie, które z kolei pozwolą tworzyć coraz lepsze symulacje. Nie ma ani jednego powodu, by zakładać, że nie będziemy w stanie na własnych superkomputerach zasymulować istnienia jakiegoś wszechświata. No dobra, pewne przeszkody istnieją, ale o nich dopiero w dalszej części tekstu. Hipoteza symulacji bezpośrednio zakłada, że skoro my sami będziemy umieć symulować jakiś wszechświat, to prawdopodobieństwo, że sami znajdujemy się w takim symulowanym wszechświecie, jest bardzo wysokie.
Filozofia Nicka Bostroma
Sama hipoteza symulacji nie jest taka nowa – podobne pomysły przewijały się w umysłach filozofów, pisarzy science-fiction i naukowców już wcześniej. Współczesna wersja hipotezy, a więc ta, o której teraz mówimy, stworzona została przez Nicka Bostroma, szwedzkiego filozofa i kierownika Instytutu Przyszłości Ludzkości na Uniwersytecie Oxfordzkim. Nie jest fizykiem, astronomem czy podobnym tego typu naukowcem, ale myślicielem, co wcale nie musi oznaczać, że z założenia nie ma racji. Jest zwolennikiem etycznego stosowania nauki i wykorzystywania jej do ulepszania i doskonalenia ludzi; krytykuje przy tym konserwatystów, na przykład tych, którzy nie chcą wykorzystywać biotechnologii do poprawiania ułomności ludzkiego ciała. Nick Bostrom spopularyzował również hipotezę superinteligencji, czyli niesamowicie zaawansowanej sztucznej inteligencji, którą pewnego dnia prawdopodobnie stworzymy. To jego myślenie było bodźcem do poruszania tych tematów przez osoby takie jak Bill Gates, Stephen Hawking czy Elon Musk.
Hipoteza symulacji jest więc jednym z wielu tematów, które porusza współczesny filozof, natomiast w wielu aspektach powiązana jest z innymi założeniami. Ot, choćby tym dotyczącym superinteligencji. Założenie początkowe Bostroma jest całkiem oczywiste i daje się zapisać w postaci prostego wzoru. Prawdopodobieństwo, że żyjemy w symulacji, w skrócie określane jest poprzez porównanie liczby ludzi żyjących w symulowanych rzeczywistościach do liczby ludzi żyjących w prawdziwej rzeczywistości. Innymi słowy – jeśli w grze wideo w danym momencie żyje sobie milion postaci, a liczebność ludzkiej populacji wynosi ponad 7,6 miliardów, to prawdopodobieństwo życia w symulacji wynosi ułamek procenta. Jeśli jednak uda nam się symulować więcej postaci wirtualnych, niż wynosi liczebność populacji, to prawdopodobieństwo będzie większe od jednego, co w matematyce oznacza stuprocentową pewność.
Cała hipoteza wynika więc z prostej matematyki, natomiast taki wzór nie uwzględnia masy innych czynników. Podobnie sprawa wygląda z Równaniem Drake’a, do którego nawiązuje Paradoks Fermiego. Jest wzór, są obliczenia, jest wynik, ale podstawowe pytanie brzmi – czy sam wzór jest prawdziwy? To, że coś jest poprawne matematycznie, jeszcze nie oznacza, że jest logiczne. Łatwo nam przewidywać, że w pewnym momencie każdy z nas będzie posiadał tak zaawansowane komputery, że każdy z nas będzie mógł uruchomić publicznie dostępny program SimulateYourOwnUniverse. Każdy z nas odpali symulację jakiegoś wszechświata, a więc liczba postaci symulowanych będzie absurdalnie większa, niż liczba ludzi żyjących w realnym świecie. To właśnie takie obliczenia stoją za ogromną pewnością Elona Muska co do naszego życia w symulacji. Wielokrotnie mówił on, że szansa na to, że NIE żyjemy w symulacji, jest jak jeden do miliardów. I cóż, o ile nie można mu odmówić ogromnej wiedzy inżynierskiej, o tyle w tym aspekcie Elon kompletnie minął się z tym, co mówi większość naukowców. Zresztą, nie tylko on; hipoteza zyskała poparcie także wśród innych tęgich głów, na przykład ze strony Maxa Tegmarka, fizyka i kosmologa, a także profesora w MIT.
Czujesz się tylko zlepkiem bitów?
No dobra, wiemy już, że matematyczne szanse na to, że hipoteza symulacji jest prawdziwa, są naprawdę wysokie. Albo, uściślając – jeszcze nie są, ale prawie na pewno będą, bo nie sądzę, aby rozwój technologiczny jakoś drastycznie stanął w miejscu. W jaki więc sposób możemy obalić hipotezę, która wydaje się stuprocentowo prawdziwa? No cóż. Jak wspomniałem, matematyka to nie wszystko.
Zacznijmy od prostego przykładu. Jeśli kiedyś będziemy w stanie tworzyć idealne symulacje, to prawdopodobieństwo, że sami będziemy żyli w symulacji, jest stuprocentowe. A jeśli istoty w naszej symulacji same zechciałyby uruchomić symulację? A co, jeśli nasi twórcy również są symulacją, a nie tymi nadrzędnymi, biologicznymi istotami? Jeśli przyjmujemy jakąś hipotezę, to ze wszystkimi jej konsekwencjami; w tym przypadku ten nadrzędny komputer, komputer twórców pierwszej symulacji, musiałby jednocześnie symulować symulacje wewnątrz jego symulacji. Trochę to zagmatwane, ale niezwykle oczywiste – idealna symulacja (a w takiej przecież mamy egzystować) musiałaby symulować każdy jeden bit komputera, na którym uruchomilibyśmy kolejną symulację. Efektem takiej kaskady, takich zagnieżdżonych symulacji, jest konieczność istnienia komputera o nieskończonej mocy obliczeniowej. Nieskończonej, ponieważ dosłownie nie jesteśmy w stanie wyrazić jego mocy za pomocą liczb.
Powiedzmy jednak, że nie trzeba symulować absolutnie wszystkiego. Zupełnie tak, jak w grach wideo – renderowane jest tylko to, na co aktualnie patrzymy. Czy coś stoi na przeszkodzie, by idealnie symulowane było tylko nasze najbliższe otoczenie, powiedzmy sam Układ Słoneczny, a cała reszta istniała w postaci tylko przybliżonej? Technicznie jest to absolutnie wykonalne, natomiast na pewnej płaszczyźnie wciąż nie rozwiązuje problemu kaskady symulacji. Istnieje tylko jeden sposób, by potwierdzić hipotezę symulacji – gdybyśmy w przyszłości dotarli do momentu, w którym zechcielibyśmy uruchomić pierwszą idealną symulację wszechświata, musielibyśmy napotkać błąd, przeszkodę nie do ominięcia. Blokadę, która w jakiś niezrozumiały dla nas sposób uniemożliwiałaby nam dalsze działanie. Coś jak niewidzialne ściany w grach wideo. Tylko istnienie takiej blokady mogłoby logicznie tłumaczyć fakt, że żyjemy w symulacji, bo wtedy nie wystąpiłaby możliwość zagnieżdżania symulacji, a więc nadrzędny komputer nie musiałby dysponować nieskończoną mocą obliczeniową.
Bezbłędna rzeczywistość
Przypominam, że cały czas mówimy o uruchomieniu symulacji na komputerze wykonanym w takiej samej technologii, jak nasze urządzenia, a więc takim, w którym dane zapisane są w postaci bitów. Tylko takie założenie daje nam jakiekolwiek pole do manewru w kontekście obalenia lub potwierdzenia hipotezy. Oczywiście możemy sobie powiedzieć, że żyjemy w symulacji uruchomionej w technologii, której absolutnie nie znamy, ale z naukowego punktu widzenia takie założenie jest kompletnie bezsensowne – jeśli czegoś nie możemy ani potwierdzić, ani wykluczyć, to po prostu nie mamy o czym mówić. Możemy sobie filozofować, możemy koncypować, ale nie ma to absolutnie żadnej wartości naukowej, a to właśnie na niej skupiam się w tym cyklu.
Zdarza Wam się grać w gry wideo? Jeśli tak, to z pewnością wiecie, że gry mają bugi, błędy. Programy zresztą też. Im bardziej zaawansowany program, tym większa szansa na to, że gdzieś wkradnie się jakiś błąd. W naszych warunkach niemal niemożliwe jest przetestowanie absolutnie każdego aspektu programu; im bardziej rozbudowany i elastyczny jest wirtualny świat, tym więcej istnieje okazji do pojawienia się niezaplanowanego błędu. W takim razie, skoro błędy są powszechne, to czemu nic takiego nie obserwujemy w naszym świecie? Z góry uprzedzam, że zjawiska niewyjaśnione, teorie spiskowe i inne takie cuda nie są dowodem na hipotezę symulacji. To, że czegoś nie umiemy jeszcze wyjaśnić (choć teorie spiskowe wynikają raczej z głupoty), nie oznacza, że wyjaśnienie nie istnieje. My musielibyśmy napotkać taki problem, w którym, powiedzmy, w większości sytuacji działoby się coś normalnego, a raz na jakiś czas, przy takich samych warunkach, pojawiałaby się niewytłumaczalna anomalia.
Ponieważ jednak takich błędów nie obserwujemy, możemy wytłumaczyć to perfekcyjnością samej symulacji. Gdyby była ona nadzorowana przez superinteligencję, o której pisał Bostrom, to ona sama mogłaby takie błędy korygować natychmiastowo. Nie istnieje również przeszkoda, by w nas samych zakodowana została awaryjna procedura ignorowania takich błędów. Zauważyliście, że ktoś nagle zniknął? Wzruszycie ramionami i co najwyżej przetrzecie oczy, „bo przecież to nie jest niemożliwe”, prawda? No cóż, technicznie jest możliwe. Tylko znów istnienie takiej superinteligencji z naukowego punktu widzenia jest bezwartościowe. Jej istnienia nie możemy ani potwierdzić, ani zaprzeczyć, a więc po prostu nie ma o czym gadać.
Fizyka kwantowa, niedowiarku
Tadaaam. Właśnie doszliśmy do momentu, w którym ostatecznie, definitywnie i nieodwracalnie obalamy hipotezę symulacji. Wszystkie poprzednie rozważania są bezsensowne na tle tego argumentu. W zasadzie tekst mógłbym zacząć od tego akapitu, ale wtedy nie byłoby zabawy, a Wy nie wysililibyście swoich mózgownic, tylko wzruszylibyście ramionami i powiedzielibyście coś w rodzaju „no tak, to oczywiste”. Musicie mi więc wybaczyć.
Koronnym dowodem na to, że hipoteza symulacji, pomimo matematycznej prawdziwości, jest fałszywa, jest fizyka kwantowa. Mówiąc wprost – zjawisk kwantowych nie da się symulować na komputerze, który operuje na bitach. Koniec, kropka. Jesteśmy w stanie zasymulować absolutnie wszystko, jeśli chodzi o teorię względności, natomiast świat mikroskalowy, a konkretnie te dziwne kwantowe rzeczy, są dla komputerów nieosiągalne. W drugą stronę jest tak samo – na istniejących dotychczas komputerach kwantowych nie udało nam się stworzyć modelu, który pasowałby do teorii względności Einsteina.
To w zasadzie zamyka temat, ale jest jeszcze jeden aspekt – najbardziej poszukiwaną teorią jest teoria wszystkiego, teoria unifikacji, która połączyłaby teorię względności z mechaniką kwantową. Jeśli kiedyś do niej dojdziemy i odkryjemy, że jej model już jesteśmy w stanie zasymulować na komputerach (w jakiś pokrętny sposób, nie pytajcie), to teoretycznie będzie to dowodem na prawdziwość hipotezy symulacji. Jednakże, jak zauważają naukowcy, wtedy wciąż pozostaje problem niemożliwości potwierdzenia lub obalenia hipotezy. A to, jak już wiemy, czyni całą teorię po prostu złą. Wniosek jest więc prosty – teoria hipotezy jest fałszywa. Prawdziwa może być tylko wtedy, kiedy nie będziemy w stanie tej prawdziwości potwierdzić, ale wtedy jest bez sensu. To tak, jakbym Wam powiedział, że we wnętrzu czarnej dziury lata tęczowy jednorożec i strzela z rogu laserem. Brzmi głupio, nie? Ale może jest prawdziwe? Nie możemy tego ani potwierdzić, ani wykluczyć, więc hipoteza jest kompletnie bez znaczenia. I tym miłym akcentem zakończę dzisiejszy temat. Do następnego!
źródła: curiosity, backreaction, wiki
_
#MiniNauka to cykl, w ramach którego staram się przekuwać swoje naukowe (czy raczej popularnonaukowe) zainteresowania w treści popularyzujące wiedzę o świecie i zjawiskach w nim zachodzących. Poruszam się po obszarach fizyki, kosmosu i technologii przyszłości, nierzadko sięgając po inne, powiązane dziedziny, przy zachowaniu przystępnej formy i względnie prostego języka.
