Физики долго пытались объяснить, почему Вселенная зародилась в условиях, пригодных для развития жизни. Почему физические законы и константы принимают именно такие значения, которые позволяют развиваться звёздам, планетам и, в конечном счёте, жизни? Например, расширяющаяся сила Вселенной, тёмная энергия, намного слабее, чем предполагает теория, позволяя материи собираться вместе, а не разрываться на части.
Распространённый ответ заключается в том, что мы живём в бесконечной мультивселенной, поэтому не стоит удивляться тому, что по крайней мере одна Вселенная оказалась нашей. Другое дело, что наша Вселенная — это компьютерная симуляция, в которой кто-то (возможно, продвинутый инопланетный вид) точно настраивает условия.
Изображение: NASA, ESA, CSA, STScI
Последний вариант поддерживается разделом науки под названием информационная физика, которая предполагает, что пространство-время и материя не являются фундаментальными явлениями. Вместо этого физическая реальность в основном состоит из битов информации, из которых возникает наше восприятие пространства-времени. Для сравнения, температура «возникает» из коллективного движения атомов. Ни один атом принципиально не имеет температуры.
Это приводит к невероятной возможности того, что вся наша Вселенная на самом деле может быть компьютерной симуляцией. Идея не такая уж и новая. В 1989 году легендарный американский физик Джон Арчибальд Уилер (John Archibald Wheeler) предположил, что Вселенная в своей основе математическая и её можно рассматривать как возникающую из информации. Он придумал знаменитый афоризм «it from bit» («это из бита»).
В 2003 году философ Ник Бостром (Nick Bostrom) из Оксфордского университета в Великобритании сформулировал свою гипотезу симуляции, которая доказывает, что на самом деле весьма вероятно, что мы живём в симуляции. Это потому, что развитая цивилизация должна достичь точки, когда их технологии настолько сложны, что симуляции будут неотличимы от реальности, а участники не будут знать, что они находятся в симуляции.
Физик Сет Ллойд (Seth Lloyd) из Массачусетского технологического института в США вывел гипотезу симуляции на новый уровень, предположив, что вся Вселенная может быть гигантским квантовым компьютером.
А в 2016 году бизнес-магнат Илон Маск (Elon Musk) пришел к выводу, что «скорее всего, мы находимся в симуляции» (смотреть видео выше).
Эмпирическое доказательство
Существуют некоторые свидетельства того, что наша физическая реальность скорее может быть смоделированной виртуальной реальностью, чем объективным миром, существующим независимо от наблюдателя.
Любой мир виртуальной реальности будет основан на обработке информации. Это означает, что всё в конечном итоге оцифровано или пикселизировано до минимального размера, который нельзя разделить дальше: биты. Похоже, что это имитирует нашу реальность в соответствии с теорией квантовой механики, которая управляет миром атомов и частиц. В ней говорится, что существует наименьшая дискретная единица энергии, длины и времени. Точно так же элементарные частицы, из которых состоит вся видимая материя во Вселенной, являются мельчайшими единицами материи. Проще говоря, наш мир состоит из пикселей.
Законы физики, управляющие всем во Вселенной, также напоминают строки компьютерного кода, которым следует симуляция при выполнении программы. Более того, везде присутствуют математические уравнения, числа и геометрические узоры — мир кажется полностью математическим.
Ещё одним любопытным фактом в физике, поддерживающим гипотезу симуляции, является предел максимальной скорости в нашей Вселенной, то есть скорость света. В виртуальной реальности этот предел будет соответствовать пределу скорости процессора или пределу вычислительной мощности. Мы знаем, что перегруженный процессор замедляет работу компьютера при моделировании. Точно так же общая теория относительности Альберта Эйнштейна показывает, что время замедляется вблизи чёрной дыры.
Возможно, наиболее убедительные доказательства гипотезы симуляции исходят из квантовой механики. Это говорит о том, что природа не «реальна»: частицы в определённых состояниях, например, в определённых местах, кажутся несуществующими, если только вы их не наблюдаете и не измеряете. Вместо этого они одновременно находятся в смеси разных состояний. Точно так же виртуальная реальность, чтобы что-то происходило, нуждается в наблюдателе или программисте.
Однако это можно объяснить и тем, что в коде виртуальной реальности все «места» (точки) должны находиться примерно на одинаковом расстоянии от центрального процессора. Таким образом, хотя мы можем думать, что две частицы находятся на расстоянии миллионов световых лет друг от друга, это не так, если бы они были созданы в симуляции.
Возможные эксперименты
Если предположить, что вселенная действительно является симуляцией, то какие эксперименты мы можем провести внутри симуляции, чтобы это доказать?
Разумно предположить, что смоделированная Вселенная будет содержать множество битов информации повсюду вокруг нас. Эти информационные биты представляют сам код. Следовательно, обнаружение этих информационных битов подтвердит гипотезу симуляции. Недавно предложенный принцип эквивалентности массы-энергии-информации (M/E/I), предполагающий, что масса может быть выражена как энергия или информация, или наоборот, утверждает, что информационные биты должны иметь небольшую массу. Это предоставляет нам то, что нужно искать.
Старший преподаватель физики Портсмутского университета Мелвин М. Вопсон (Melvin M. Vopson) постулировал, что информация на самом деле является пятой формой материи во Вселенной. Специалист даже вычислил ожидаемое информационное содержание для каждой элементарной частицы. Эти его исследования привели к публикации в 2022 году экспериментального протокола для проверки этих прогнозов/предсказаний. Эксперимент включает в себя стирание информации, содержащейся внутри элементарных частиц, позволяя им и их античастицам (все частицы имеют «анти» версии самих себя, которые идентичны, но имеют противоположный заряд) аннигилировать во вспышке энергии — испуская «фотоны» или световые частицы.
Учёный предсказал точный диапазон ожидаемых частот результирующих фотонов на основе информационной физики. Эксперимент вполне достижим с помощью существующих инструментов, специально для его реализации им и его коллегами был запущен краудфандинговый сайт.
Имеются и другие подходы. Ныне уже покойный физик Джон Бэрроу (John Barrow) утверждал, что симуляция приведёт к возникновению незначительных вычислительных ошибок, которые программисту нужно будет исправить, чтобы она продолжалась. Он предположил, что мы можем сталкиваться с такими исправлениями, когда внезапно появляются противоречивые экспериментальные результаты, например, константы изменения природы. Таким образом, мониторинг значений этих констант является ещё одним вариантом.
Природа нашей реальности — одна из величайших загадок. Чем серьёзнее мы относимся к гипотезе симуляции, тем больше шансов, что однажды мы сможем её доказать или опровергнуть.
