Мы живем в симуляции. «Мы все в матрице?»: Гипотеза компьютерной симуляции
Он иногда говорил о своей вере в то, что Земля даже не является реальной и мы, скорее всего, живем в компьютерной симуляции: «Шансы, что мы живем в основной реальности, — миллиард к одному».
Илон Маск единственный из Кремниевой долины, кто проявляет глубокий интерес к «гипотезе симуляции», согласно которой мы воспринимаем как реальность то, что на самом деле является массивным компьютерным моделированием, созданным более изощренным интеллектом. Если после этих слов вы испытали дежавю и начали сравнивать окружающий мир с «Матрицей», то так и есть. Существует давняя философская и научная история с основным тезисом, что реальность — это иллюзия.
Один популярный аргумент в пользу «гипотезы симуляции», за пределами кислотных трипов, пришел от профессора Оксфордского университета Ника Бострома в 2003 году, хотя изначально сама идея была высказана философом XVII века Рене Декартом. В статье под названием «Вы живете в симуляции?» Бостром предположил, что члены продвинутой «постчеловеческой» цивилизации с огромной вычислительной мощностью могли выбрать запуск симуляций своих предков во Вселенной. Этот аргумент экстраполируется из наблюдения текущих тенденций в области технологий, в том числе роста популярности виртуальной реальности.
Если мы верим, что в происхождении сознания нет ничего сверхъестественного, и это всего лишь продукт очень сложной архитектуры в человеческом мозге, то мы сможем воспроизвести его. «Скоро не будет никаких технических препятствий, стоящих на пути к созданию машин с собственным сознанием», — говорит Ричард Террил, ученый в Лаборатории реактивного движения.
В то же время, видеоигры становятся все более и более усложненными, и в будущем у нас появится возможность моделировать сознательные сущности внутри них.
«Сорок лет назад у нас был Pong — два прямоугольника и точка. Вот где мы были. Сейчас, 40 лет спустя, у нас есть фотореалистичные, трехмерные симуляции с миллионами людей, играющих одновременно, и с каждым годом они становятся лучше. В скором времени у нас будет виртуальная реальность, у нас будет дополненная реальность», — заявил ранее Илон Маск. Эту точку зрения разделяет Ричард Террил: «Если прогресс будет развиваться существующими темпами несколько десятилетий, то очень скоро мы будем жить в обществе с искусственными существами, которые живут в симуляциях».
Причины верить в то, что Вселенная является симуляцией, включают тот факт, что она ведет себя математически и разбивается на субатомные частицы подобно пиксельной видеоигре. «Даже время, энергия, пространство, объем — все имеет конечный предел. Если это так, то наша Вселенная является одновременно вычислима и конечна. Эти свойства позволяют Вселенной быть смоделированной», — добавляет Террил.
Так кто же тогда создал эту симуляцию? «Будущие мы», — отвечает Ричард Террил.
Впрочем, не все являются сторонниками гипотезы. «Является ли это логически возможным, что мы находимся в симуляции? Да. Действительно ли мы находимся в симуляции? Я бы сказал нет», — рассказывает Макс Тегмарк, профессор физики в Массачусетском технологическом институте. Для того, чтобы привести убедительный аргумент, необходимо понять фундаментальные законы физики, благодаря которым возможен запуск симуляции. «И если мы живем в симуляции, то мы не имеем ни малейшего понятия, что такое законы физики. Тогда то, что я преподаю в MIT, будет моделируемыми законами физики», — добавляет Макс.
Физик-теоретик Лиза Рэндалл из Гарвардского университета более скептична: «Я не вижу никаких реальных доказательств».
Ричард Террил считает признание того факта, что мы живем в симуляции, изменит правила игры так же, как когда Коперник понял, что Земля не является центром Вселенной. «Это была такая глубокая мысль, что она даже не рассматривалась как предположение». Ученые до Николая Коперникапытались объяснить своеобразное поведение движения планет сложными математическими моделями. «Когда они бросили предполагать, все остальное стало гораздо проще понять», — подчеркивает Террил.
То, что мы можем жить в симуляции, может быть, по мнению Ричарда, является более простым объяснением нашего существования, чем мысль об эволюционировании в самоосознанных существ. Гипотеза симуляции также учитывает странности в квантовой механике — в частности, проблемы измерения, в результате чего все становится определенным только во время наблюдения. Для Тегмарка это не имеет смысла: «У нас есть проблемы в физике, и мы не можем сваливать провалы в их решении на симуляцию».
Как можно проверить гипотезу? С одной стороны, нейрофизиологи могут проверить, возможно ли имитировать человеческий разум. До сих пор машины хорошо играли в шахматы, но может ли машина достичь сознания? Мы не знаем. С другой стороны, ученые могут обнаружить признаки симуляции.
Для Ричарда Террила у гипотезы моделирования есть «красивые и глубокие» последствия. Во-первых, гипотеза обеспечивает научную основу для своего рода жизни после смерти или области реальности за пределами нашего мира: «Вам не нужно чудо, вера или что-нибудь особенное, чтобы в это поверить. Это происходит естественным образом из законов физики». Во-вторых, у человечества в будущем появится возможность создавать свои собственные симуляции и населять их.
Экология жизни. Люди: Доказательство методом моделирования. Почти каждый зритель «Матрицы» хотя бы в течение секунды или пары секунд допускает...
Почти каждый зритель «Матрицы» хотя бы в течение секунды или пары секунд допускает неприятную возможность того, что он может на самом деле жить в Матрице. Философ из Йельского университета Ник Бостром тоже рассматривает эту возможность и приходит к выводу, что она гораздо более вероятна, чем вы могли бы себе вообразить.
Доказательство методом моделирования
«Матрица» знакомит нас со странным и приводящим в ужас сценарием. Человечество лежит в коматозном состоянии в каких-то коконах, а каждая деталь реальности определяется и контролируется враждебными ему компьютерами.
Для большинства зрителей этот сценарий интересен как прием научной фантастики, невероятно далекой от всего, что существует сегодня или, скорее всего, появится в будущем. Однако после тщательного обдумывания подобный сценарий перестает казаться немыслимым. Он очень даже вероятен.
В одной из своих статей Рей Курцвейль обсуждает наблюдаемую тенденцию к развитию вычислительных мощностей с постоянно возрастающей скоростью. По прогнозам Курцвейля, практически неограниченное количество вычислительных мощностей станет доступным в течение следующих пятидесяти лет. Давайте предположим, что Курцвейль прав и рано или поздно человечество создаст практически безграничные вычислительные мощности. Для целей этой дискуссии не важно, когда это произойдет. На эти разработки может уйти сто, тысяча или миллион лет.
Как отмечается в статье Курцвейля, безграничные вычислительные возможности расширят способности человечества до невероятной степени. Эта цивилизация станет «постчеловеческой» и будет способна на необычайные технологические свершения.
Постчеловеческая цивилизация может принять различные формы. Она может оказаться во многом похожей на нашу современную цивилизацию или радикально от нее отличаться. Разумеется, почти невозможно предсказать, как будет развиваться подобная цивилизация. Но одно мы знаем точно: постчеловеческая цивилизация будет располагать доступом к практически бесконечным вычислительным мощностям .
Постчеловеческой цивилизации может оказаться по силам превращать планеты и другие астрономические объекты в сверхмощные компьютеры. В данный момент сложно с уверенностью определить «потолок» тех вычислительных мощностей, которые могут оказаться доступными постчеловеческим цивилизациям.
1. В этой статье представлено доказательство методом моделирования, согласно которому по крайней мере одно из следующих утверждений верно: весьма вероятно, что как биологический вид человечество начнет исчезать с лица земли, не достигнув «постчеловеческой» стадии .
2. Очень маловероятно, что любая постчеловеческая цивилизация запустит большое количество симуляций (моделей), имитирующих ее эволюционную историю (или, следовательно, вариантов этой истории).
3. Мы почти наверняка живем в компьютерной симуляции.
Давайте рассмотрим эти три утверждения поочередно.
Первое утверждение сформулировано прямо: если мы уничтожим самих себя в результате ядерной войны, биологической катастрофы или нанотехнологического катаклизма, то остальные пункты этого доказательства к делу не относятся . Однако давайте предположим, что это утверждение неверно, и, следовательно, мы сумеем избежать самоуничтожения и вступим в постчеловеческую эпоху.
Сущность человеческой цивилизации в условиях постчеловеческой эпохи невозможно представить во всей полноте. Точно так же нельзя вообразить разнообразные способы использования прктически неограниченных вычислительных мощностей. Но давайте рассмотрим один из них - создание сложных симуляций человеческой цивилизации.
Представим себе историков будущего, моделирующих различные сценарии исторического развития. Это будут не сегодняшние упрощенные модели. С учетом огромных вычислительных возможностей, которыми будут располагать эти историки, в их распоряжении могут оказаться очень подробные симуляции, в которых будет различимо каждое здание, каждая географическая деталь, каждая личность. И каждый из этих индивидуумов будет наделен тем же уровнем вычислительных мощностей, сложности и интеллекта, как живой человек. Как и агент Смит, они будут созданы на основе программного обеспечения, но при этом будут обладать психическими характеристиками человека. Конечно, они могут так никогда и не осознать, что являются программой. Чтобы создать точную модель, нужно будет сделать восприятие смоделированных личностей неотличимым от восприятия людей, живущих в реальном мире.
Подобно жителям Матрицы, эти люди будут существовать в искусственном мире, считая его реальным. В отличие от сценария с Матрицей эти люди будут полностью состоять из компьютерных программ.
Однако будут ли эти искусственные личности настоящими «людьми»? Будут ли они разумными независимо от уровня их вычислительных мощностей? Будут ли они наделены сознанием?
Реальность - это то, с чем никто на самом деле не знаком. Однако философы, изучающие сознание, обычно делают допущение о его «независимости от субстрата». По существу это означает, что сознание может зависеть от многих вещей - от знания, интеллекта (вычислительных мощностей), психической организации, отдельных деталей логической структуры и т. д. - но одним из условий, которые для сознания не обязательны, является биологическая ткань. Воплощение сознания в основанных на углероде биологических нейронных сетях - это не необходимое его свойство. В принципе того же самого эффекта можно добиться от основанных на кремнии процессоров, встроенных в компьютер.
Многим людям, знакомым с современной компьютерной техникой, идея о программном обеспечении, наделенном сознанием, кажется невероятной. Однако это интуитивное недоверие является продуктом относительно жалких возможностей сегодняшних компьютеров. Благодаря продолжающемуся усовершенствованию самих компьютеров и программного обеспечения компьютеры будут становиться все в большей степени разумными и сознательными. На самом деле с учетом склонности человека одушевлять все, что хотя бы отдаленно похоже на человека, люди могут начать наделять компьютеры сознанием задолго до того, как это станет реальностью .
Аргументы в пользу «независимости от субстрата» изложены в соответствующей философской литературе, и я не буду пытаться их воспроизводить в данной статье. Однако я укажу на то, что это допущение разумно. Клетка мозга - это физический объект, обладающий определенными характеристиками. Если мы придем к полному пониманию этих характеристик и научимся воспроизводить их электронным путем, тогда, без сомнения, наша электронная мозговая клетка сможет выполнять те же функции, что и клетка органического происхождения. А если это можно проделать с одной клеткой мозга, то почему бы нельзя повторить ту же самую операцию с целым мозгом? А если так, то почему бы получившейся системе не обладать таким же сознанием, как у живого мозга?
Эти предположения очень любопытны. Располагая достаточными вычислительными мощностями, постлюди могут создать модели исторических личностей, у которых будет полноценное сознание и которые будут считать себя биологическими людьми, живущими в более раннем времени. Этот вывод подводит нас к утверждению под номером два.
Первое утверждение предполагает, что мы проживем достаточно долго, чтобы создать постчеловеческую цивилизацию. Эта постчеловеческая цивилизация получит возможность разрабатывать симуляции реальности, подобные Матрице. Во втором утверждении отражена возможность того, что постлюди решат не разрабатывать эти модели.
Мы можем вообразить, что в постчеловеческую эпоху интерес к разработке исторических симуляций исчезнет. Это означает существенные изменения в мотивации людей постчеловеческой эпохи, ибо в наше время, разумеется, найдется немало людей, которым бы захотелось запустить модели предшествующих эпох, если бы они могли позволить себе это сделать. Однако, вероятно, многие из наших человеческих желаний покажутся глупыми любому постчеловеку. Может быть, симуляции прошлого будут представлять незначительную научную ценность для постчеловеческой цивилизации (что не так уж невероятно с учетом ее несоизмеримого интеллектуального превосходства), и, может быть, постлюди будут считать развлечения очень неэффективным способом получения удовольствия, которое можно получить куда проще - при помощи непосредственной стимуляции центров наслаждения головного мозга. Этот вывод предполагает, что постчеловеческие общества будут весьма отличаться от человеческих: в них будут отсутствовать относительно обеспеченные и независимые субъекты, владеющие всей полнотой человеческих желаний и свободные действовать под их влиянием.
При другом раскладе возможно, что у некоторых постлюдей может появиться желание запустить симуляции прошлого, однако постчеловеческие законы помешают им сделать это. Что приведет к принятию подобных законов? Можно предположить, что все более развитые цивилизации идут по пути, который приводит их к признанию этического запрета на запуск моделей, имитирующих историческое прошлое, из-за страданий, которые выпадут на долю героев подобной модели. Однако с нашей сегодняшней точки зрения не очевидно, что создание человеческой расы есть безнравственное действие. Наоборот, мы склонны считать существование нашей расы процессом огромной этической ценности. Более того, одного существования этических воззрений об аморальности запуска симуляций прошлого недостаточно. К нему должно добавиться наличие такой социальной структуры в общецивилизационном масштабе, которая позволяет эффективно запрещать деятельность, которая считается безнравственной.
Итак, поскольку существует возможность того, что второе утверждение верно, в этом случае мотивации постлюдей либо будут разительно отличаться от мотиваций людей, либо постлюди будут должны наложить тотальный запрет на симуляции прошлого и эффективно контролировать действие этого запрета. Более того, этот вывод должен быть справедливым почти для всех постчеловеческих цивилизаций во Вселенной.
Следовательно, нам необходимо рассмотреть следующую вероятность: не исключено, что у цивилизаций человеческого уровня есть шанс стать постчеловеческими ; далее: по крайней мере в некоторых постчеловеческих цивилизациях найдутся отдельные личности, которые запустят симуляции прошлого. Это подводит нас к нашему третьему утверждению: мы почти наверняка живем в компьютерной симуляции . К этому выводу мы приходим вполне естественно.
Если постлюди запускают симуляции прошлого, скорее всего, эти симуляции действуют в очень широких масштабах. Не составляет труда представить миллионы индивидуумов, запускающих тысячи вариантов симуляций на сотни различных тем, и в каждой такой симуляции будут задействованы миллиарды смоделированных личностей. Этих искусственных людей наберется многие триллионы. Все они будут считать, что они настоящие и живут в более раннем времени.
В 2003 году на планете примерно шесть миллиардов биологических людей. Очень даже возможно, что в постчеловеческую эпоху триллионы созданных на основе компьютерных программ людей будут жить в смоделированном для них 2003 году, убежденные в том, что они биологического происхождения - точно такие же, как вы и я. Математика здесь проста, как дважды два: подавляющее большинство этих людей ошибаются; они считают, что они из плоти и крови, но на самом деле они таковыми не являются. Нет причин исключать нашу цивилизацию из этих подсчетов. Почти все шансы сводятся к тому, что наши физические тела являются компьютерной иллюзией.
Стоит подчеркнуть, что доказательство методом моделирования не преследует цель показать, что мы живем в компьютерной симуляции. Оно отражает лишь то, что по крайней мере одно из трех перечисленных выше утверждений верно. Если кто-то не согласен с выводом о том, что мы находимся внутри симуляции, то вместо этого ему придется согласиться либо с тем, что практически все постчеловеческие цивилизации откажутся от запуска симуляций прошлого, либо с тем, что, вероятно, мы начнем вымирать, не достигнув постчеловеческой эпохи.
Наше исчезновение может произойти в результате стабилизации наличествующего сейчас прогресса в области вычислительной техники или стать следствием общего коллапса цивилизации. Либо вы должны признать, что научно-технический прогресс, по-видимому, будет набирать обороты, а не стабилизироваться, и в этом случае вы могли бы предсказать, что ускорение прогресса и станет причиной нашего исчезновения. Подвести нас к этому печальному концу может, к примеру, молекулярная нанотехнология. Достигнув развитой стадии, она позволит создавать самовоспроизводящиеся наноботы, способные питаться пылью и органикой, эдакие механические бактерии. Такие наноботы, если они созданы с недобрыми намерениями, могут вызвать исчезновение всей жизни на нашей планете. В другом месте я попытался перечислить основные экзистенциальные опасности, угрожающие человечеству.
Если наша цивилизация действительно является симуляцией, отсюда не вытекает какая-либо необходимость ограничивать наш прогресс. Не исключено, что смоделированные цивилизации могут стать постчеловеческими. Тогда они могут запустить свои собственные симуляции прошлого, используя мощные компьютеры, которые они создадут в своей искусственной Вселенной. Подобные компьютеры будут «виртуальными машинами», этот термин знаком современной вычислительной технике. (К примеру, основанные на Java web-приложения используют виртуальную машину - смоделированный компьютер - внутри вашего «рабочего стола».)
Виртуальные машины можно объединять в один пакет: можно смоделировать машину, моделирующую другую машину, и т. д., при этом шагов итерации может быть произвольно много. Если мы действительно добьемся создания наших собственных моделей прошлого, это будет веским доказательством против второго и третьего утверждений, так что нам волей-неволей придется заключить, что мы живем в смоделированном мире. Более того, мы должны будем подозревать, что постлюди, управляющие моделью нашего мира, сами являются искусственно созданными существами, а их создатели, в свою очередь, могут тоже оказаться смоделированными.
Таким образом, реальность может оказаться многоуровневой (эта тема затрагивалась во многих научно-фантастических работах, особенно в фильме «Тринадцатый этаж»). Даже если иерархической структуре на каком-то этапе необходимо замкнуться на саму себя - хотя метафизический статус этого утверждения не вполне ясен, - в ней может размещаться огромное количество уровней реальности, и с течением времени это количество может возрастать. (Один из доводов против мультиуровневой гипотезы состоит в том, что затраты на вычислительные ресурсы для базовых моделей будут очень велики. Моделирование даже одной постчеловеческой цивилизации может быть непомерно дорогостоящим мероприятием. Если так, то нам следует ожидать уничтожения нашей модели при приближении к постчеловеческой эпохе.)
Несмотря на то что все элементы подобной системы могут быть естественными, даже материальными, здесь можно провести некоторые вольные параллели с религиозными представлениями о мире. В каком-то смысле постлюди, запускающие симуляцию, похожи на богов по отношению к людям, населяющим эту симуляцию:
- постлюди создали окружающий нас мир;
- их уровень интеллекта намного превосходит наш;
- они «всемогущи» в том плане, что могут вмешиваться в жизнь нашего мира, даже способами, нарушающими его физические законы;
- к тому же они «всеведущи» в том смысле, что они могут наблюдать за всем, что у нас происходит.
Однако все полубоги, за исключением тех, кто находится на базисном уровне реальности, подчиняются распоряжениям более могущественных богов, живущих на более глубоких уровнях.
Дальнейшие размышления на эту тему могут достичь своей кульминации в натуралистической теогонии, которая занималась бы изучением структуры этой иерархии и ограничений, наложенных на ее жителей, исходя из возможности того, что какие-то действия на их уровне могут повлечь за собой определенную реакцию со стороны обитателей более глубоких уровней. Например, если никто не может быть уверенным в том, что находится в основе иерархии, то любой должен учитывать возможность того, что за любые действия он может быть вознагражден либо наказан создателями модели.
Возможно, последние будут при этом руководствоваться какими-то нравственными критериями. Жизнь после смерти станет реальной возможностью, как и реинкарнация. Из-за этой фундаментальной неуверенности, возможно, даже у основной цивилизации будут причины вести себя безупречно с точки зрения морали. Тот факт, что даже у этой цивилизации будет причина вести себя с соблюдением норм морали, разумеется, заставит еще в большей степени всех остальных стремиться вести себя точно так же, и так далее. Получится самый настоящий добродетельный круг. Возможно, каждый будет руководствоваться своего рода универсальным моральным императивом, повиноваться которому будет в интересах каждого, поскольку этот императив появился «ниоткуда».
В дополнение к моделям прошлого можно также рассмотреть возможность создания более избирательных симуляций, затрагивающих лишь небольшую группу людей или отдельного человека. В этом случае оставшаяся часть человечества превратится в зомбированных людей или в людей-теней - людей, смоделированных на уровне, достаточном для того, чтобы полностью смоделированные люди не замечали ничего подозрительного. Не ясно, насколько моделирование людей-теней будет дешевле, чем моделирование полноценных людей. Далеко не очевидно, что какое-то существо может вести себя неотличимо от настоящего человека и в то же время быть лишенным сознательного опыта.
Даже если такие отдельные модели и существуют, не следует предполагать, что вы находитесь в одной из них, пока вы не придете к выводу, что они куда более многочисленны, чем полные модели. Чтобы самые условные личности попали в я-симуляцию (модель, имитирующая жизнь одного единственного разума), я-симуляций потребовалось бы в сто миллиардов раз больше, чем симуляций прошлого.
Также существует возможность того, что создатели симуляций уберут определенные моменты из психических жизней смоделированных существ и снабдят их ложной памятью об определенных переживаниях, которые они обычно испытывали во время изъятых из памяти моментов. В этом случае можно рассмотреть следующее (притянутое за уши) решение проблемы зла: на самом деле страдания в мире не существует, а все воспоминания о нем - это иллюзия . Разумеется, эту гипотезу можно серьезно воспринимать лишь тогда, когда вы не страдаете.
Если предположить, что мы живем в симуляции, то что же из этого следует для нас, людей?
Несмотря на высказанные выше замечания, последствия вовсе не настолько радикальны. Стандартное эмпирическое исследование Вселенной, которую мы видим, лучше всего подскажет нам, как будут действовать наши постчеловеческие создатели, устраивая наш мир. Пересмотр большей части наших убеждений приведет к довольно незначительным и едва заметным результатам - прямо пропорциональным нехватке уверенности в нашей способности понять логику постлюдей. Поэтому правильно понятая истина, содержащаяся в третьем утверждении, не должна «сводить с ума» или мешать нам продолжать заниматься своими делами, а также планировать и предсказывать завтрашний день.
Если мы узнаем больше о мотивациях постлюдей и об ограничениях на количество ресурсов, - а это может случиться в результате нашего собственного движения к постчеловеческой цивилизации, - в этом случае гипотеза о том, что мы смоделированы, будет иметь гораздо более богатый набор эмпирических следствий.
Конечно, если печальная реальность все-таки заключается в том, что мы являемся симуляциями, созданными какой-то постчеловеческой цивилизацией, то можно считать, что нам выпала лучшая доля, чем обитателям Матрицы. Вместо того чтобы попасть в лапы враждебного ИИ и быть использованными в качестве источника энергии для его существования, нас создали на основе компьютерных программ как часть научно-исследовательского проекта.
Или, может, нас создала какая-нибудь девочка-подросток из постчеловеческой цивилизации, выполняя домашнее задание.
Тем не менее нам все-таки лучше, чем жителям Матрицы. Разве нет? опубликовано
Физики из США и Германии Силас Бин, Зохре Давоуди и Мартин Сэвидж предложили экспериментальный способ проверки одной философской идеи, известной как гипотеза симуляции. Согласно этой гипотезе, существует вероятность того, что мы живем внутри огромной компьютерной модели, которую запустили некие постлюди для изучения собственного прошлого. Несмотря на, будем честны, свою сомнительную естественнонаучную ценность, работа Бина, Давоуди и Сэвиджа заслуживает подробного освещения: тут и квантовая хромодинамика, и философия, да и вообще - не каждый день физики предлагают проверить идеи, вдохновленные фильмом "Матрица".
Ник Бостром и его симуляция
В 2003 году известный шведский философ Ник Бостром опубликовал в Philosophical Quarterly работу под почти фантастическим заголовком "Мы все живем в компьютерной симуляции?". Необходимо заметить, что Бостром - не какой-нибудь маргинал, обитающий на окраинах современной философии. Это один из важнейших деятелей трансгуманизма нашего времени, сооснователь Всемирной ассоциации трансгуманистов (возникла в 1998 году, ныне переименована в "Хьюманити плюс"). Он лауреат многих престижнейших премий, а его работы по антропному принципу переведены на более чем 100 языков.
Трансгуманизм - мировоззрение, основанное на осмыслении достижений и перспектив науки, признающее возможность и необходимость фундаментальных изменений в самом человеке с помощью передовых технологий. Цель этих изменений - ликвидация страданий, старения, смерти, а также усиление физических, умственных и психологических возможностей людей.
Антропный принцип - принцип, сформулированный в виде формулы "Мы видим Вселенную такой, потому что только в такой Вселенной мог возникнуть наблюдатель, человек".
Теория всего - гипотетическая физико-математическая теория, описывающая все известные фундаментальные взаимодействия (сильное, слабое, электромагнитное и гравитационное)
Прежде чем перейти к формулировке основного результата Бострома, познакомимся с некоторыми понятиями (по критической работе Данилы Медведева "Живем ли мы в спекуляции Ника Бострома? "). Под постчеловеческой цивилизацией (состоящей из постлюдей) понимается "цивилизация потомков человека, изменившихся до такой степени, что они уже не могут считаться людьми". Главное отличие этой цивилизации от современной будет заключаться в невероятных вычислительных возможностях, которыми она будет обладать. Под симуляцией понимается программа, моделирующая сознание одного или нескольких человек, возможно, даже всего человечества. Историческая симуляция - это, соответственно, симуляция исторического процесса, в которой принимают участие множество смоделированных лиц.
В своей работе Бостром придерживается концепции, согласно которой сознание зависит от интеллекта (вычислительных мощностей), структуры отдельных частей, логической взаимосвязи между ними и многого другого, но совсем не зависит от носителя, то есть биологической ткани - человеческого мозга. Это значит, что сознание может быть реализовано и в виде набора электрических импульсов в некоторой вычислительной машине. Учитывая, что речь в работе идет о симуляциях, созданных постлюдьми, смоделированные внутри симуляции люди (Бостром называет их цивилизацией более низкого уровня по сравнению с цивилизацией, запустившей симуляцию) обладают сознанием. Для них модель будет представляться реальностью.
Чтобы оценить теоретическую возможность проведения такого рода симуляций в принципе, Бостром проводит несколько оценок. Так, в самом грубом приближении вычислительная мощность человеческого мозга ограничена порядка 10 17 операциями в секунду. При этом количество получаемой личностью информации составляет порядка 10 8 бита в секунду. На основе этого Бостром приходит к выводу, что для симуляции всей истории человечества потребуется порядка 10 33 - 10 36 операций (при расчете 50 лет на человека и оценке общего количества всех людей, существовавших на планете до настоящего времени, в 100 миллиардов человек).
Если же говорить о моделировании всей Вселенной со времени Большого Взрыва по настоящий момент, а не только истории человечества, то физик Сет Ллойд из Массачусетского технологического института еще в 2002 году опубликовал в Physical Review Letters , в которой приводил расчеты необходимых мощностей. Оказалось, что для этого потребуется машина с памятью 10 90 бит, которой придется выполнить 10 120 логических операций.
Эмблема "Хьюманити плюс"
Эти числа (что у Бострома, что у Ллойда) кажутся просто невероятными. Однако в 2000 году тот же Ллойд опубликовал другую замечательную работу - он попытался рассчитать предельную мощность компьютера массой 1 килограмм и объемом один кубический дециметр, исходя из соображений квантовой механики. Ему это удалось (pdf) - оказывается, что такое количество материи может выполнять порядка 10 50 операций в секунду. Следовательно, если исходить из мощности такого предельного компьютера, симуляция, о которой говорит Бостром, не кажется слишком уж фантастической. Ллойд даже оценил время, которое потребуется для достижения таких мощностей - при условии, что мощность компьютеров будет продолжать расти по закону Мура (что, конечно, совсем сомнительно: некоторые ученые предсказывают, что закон уже через 75 лет). Так вот, это время составило всего 250 лет.
Однако, вернемся к Бострому. Исходя из приведенных выше оценок, шведский философ не только заключил, что симуляция возможна, но и сделал парадоксальный вывод. Бостром утверждает, что по крайней мере одно из трех нижеследующих утверждений верно (так называемая трилемма Бострома):
- Человечество вымрет, так и не став постцивилизацией;
- Человечество разовьется в постцивилизацию, которая по каким-то причинам не будет заинтересована в моделировании прошлого;
- Почти наверняка мы живем в компьютерной симуляции
Из этого вытекает, что если мы оптимисты и не верим в вымирание человечества и, кроме этого, убеждены в любознательности наших потомков, то выполнен пункт три: мы с большой долей вероятности живем в компьютерной симуляции. К слову, у Бострома в работе вообще есть много парадоксальных выводов - например, о вероятности моделирования людей без сознания, то есть существования мира, в котором сознанием наделены лишь единицы, а остальные представляют из себя "тени-зомби" (как называет их сам философ). Также философ интересно рассуждает об этических аспектах моделирования, а также о том, что большинство симуляций обязаны когда-нибудь заканчиваться, а значит, - с вероятностью почти равной единице, - мы обитаем в мире, который должен завершить свое существование (подробнее с этими рассуждениями можно ознакомиться в частичном русском переводе статьи).
Несмотря на всю свою популярность, выводы Бострома неоднократно становились объектом критики. В частности, оппоненты указывают на пробелы в аргументации философа, а также на большое количество присутствующих в его рассуждениях скрытых предположений относительно целого ряда фундаментальных вопросов - например, природы сознания и потенциальной способности смоделированных индивидуумов к самосознанию. В общем, однозначного ответа на вопрос "Живем ли мы в Матрице?" от философов ожидать не приходится (как, впрочем, и на другие, не менее "простые" вопросы: что есть сознание, что есть реальность и т.д.). Поэтому перейдем к физикам.
Физики и их подход
Бостром не скрывает, что на работу его вдохновили, среди прочего, фантастические фильмы. Среди них, конечно, "Матрица" (идея симуляции) и "13 этаж" (идея вложенных симуляций)
Некоторое время назад на сайте arXiv.org появился препринт работы физиков из США и Германии Силаса Бина, Зохре Давоуди и Мартина Сэвиджа. Эти ученые решили сыграть в предложенную Бостромом игру. Они задались вот каким вопросом: если вся Вселенная есть компьютерная симуляция, то можно ли найти доказательства этого физическими методами? Для этого они попытались представить себе, чем физика симулированного мира будет отличаться от физики мира настоящего.
В качестве возможного инструмента для моделирования они взяли квантовую хромодинамику - пожалуй, самую совершенную из существующих ныне физических теорий. Что же касается собственно моделирования, то они предположили, что постлюди будут проводить ее на пространственной сетке с некоторым достаточно небольшим пространственным шагом. Понятное дело, что оба допущения довольно спорны: во-первых, постлюди наверняка предпочли бы использовать для симуляции теорию всего (которая, несомненно, уже была бы в их распоряжении). Во-вторых, численные методы постлюдей должны отличаться от наших примерно так же, как ядерный реактор - от каменного топора. Однако без этих предположений работа физиков вообще оказалась бы невозможной.
Тут, кстати, уместно заметить, что моделирование процессов, происходящих в фиксированной области пространства, это довольно активно развивающееся направление вычислительной физики. Пока, конечно, успехи невелики: у физиков получается смоделировать кусочек мира диаметром не более нескольких (от 2,5 до 5,8) фемтометров (1 фемтометр равен 10 -15 метра) с шагом b = 0,1 фемтометра. Тем не менее, модели такого рода представляют большой теоретический интерес. Например, они могут помочь при расчете того, что происходит в условиях, недостижимых в современных ускорителях. Или же, например, с помощью моделирования можно будет получить некоторые предсказания свойств вакуума и сравнить их с экспериментальными данными - а это, возможно, как раз и натолкнет физиков на идеи, касающиеся упомянутой теории всего.
Для начала Бин, Давоуди и Сэвидж оценили возможности симуляций. Оказалось, что для фиксированного шага в 0,1 фемтометра размер моделируемой области растет экспоненциально (то есть так же как вычислительная мощность компьютеров в законе Мура) - таков результат экстраполяции данных за почти 20-летнюю историю этой области исследований. Получается, что моделирования кубического метра материи на основе законов квантовой хромодинамики с шагом b = 0,1 фемтометра следует ожидать примерно через 140 лет (показатель растет примерно на порядок в 10 лет). Учитывая, что диаметр видимой Вселенной составляет порядка 10 27 метров, при сохранении закономерного роста (что, как уже отмечалось выше, маловероятно) симуляции необходимого объема можно будет достичь через 140 + 270 = 410 лет (но это только при фиксированном параметре b). Впрочем, сами ученые таких цифр не приводят, ограничиваясь ближайшими 140 годами.
Затем ученые попытались оценить возможные ограничения на физику такой модели и обнаружили, прямо скажем, занятные вещи. Они установили, что в симулированной Вселенной в спектре космических лучей на определенных энергиях должен быть обрыв. В теории такой обрыв действительно имеется - это предел Грайзена - Зацепина - Кузьмина, который составляет 50 эксаэлектронвольт. Он связан с тем, что высокоэнергетические частицы должны взаимодействовать с фотонами фонового микроволнового излучения и, как следствие, терять энергию. Тут, однако, возникают две трудности. Во-первых, для того чтобы этот предел был артефактом компьютерной модели, ее пространственный шаг должен быть на 11 порядков меньше b = 0,1 фемтометра. Во-вторых, наличие предела Грайзена - Зацепина - Кузьмина пока не доказано на практике. В этом направлении имеется множество противоречивых результатов. Так, согласно одним из них, обрыв действительно есть. Согласно другим, поверхности Земли достигают частицы с энергией, превышающей этот предел, причем прилетают они из довольно темных областей космоса (то есть не являются продуктом деятельности ближайших к нам активных галактических ядер).
Впрочем, у ученых есть еще один способ проверки - распределение высокоэнергетических космических лучей должно быть анизотропно (то есть неодинаково по разным пространственным направлениям). Это связано с предположением, что расчеты проводятся на кубической сетке - именно такой и должна быть сетка, по мнению физиков, из соображения изотропии пространства-времени. Вместе с тем, возможность обнаружения анизотропии излучения физики не обсуждают. Непонятно даже, какого рода приборы нужны для подобных исследований - достаточно ли уже существующих приборов (космической обсерватории "Ферми", например)? В общем, однозначного ответа на вопрос "Живем ли мы в Матрице?" от физиков тоже ожидать не приходится.
В заключение
Разумеется, читатель в этом месте может почувствовать разочарование. Мол, как же так: читал-читал, а ответа на главный вопрос "Живем ли мы в Матрице?" так и не получил. Это, однако, было ожидаемо, и вот почему. Для философии гипотеза о симуляции - лишь одна из многих версий бытия. Эти версии если и конкурируют между собой, то только в умах их сторонников и противников, то есть являются объектами веры, не претендующими на объективность.
Что же касается физиков, то недавно появилась очень интересная : американский профессор из Университета Луизианы Ретт Аллейн (Rhett Allain) проанализировал физическую составляющую игры Bad Piggies от компании Rovio, создавшей Angry Birds. Он сделал это ровно для того, чтобы определить возможный диаметр зеленых свиней из игры, существуй они в действительности (диаметр, к слову, оказался равным 96 сантиметрам). Так вот, работа Силаса Бина, Зохре Давоуди и Мартина Сэвиджа - это такого же рода упражнение, только с чуть более сложными объектами и запутанной математикой. В целом же, это не более чем занятная гимнастика для ума - но, как и всякая гимнастика, она полезна. Благодаря ей читатель теперь знает трилемму Бострома и размер винчестера, на который можно записать информацию обо всей Вселенной. Это интересно.
Каждый, кто смотрел знаменитый фильм «Матрица», вероятно, спрашивал себя: не живём ли мы в компьютерной симуляции реальности? Двое учёных считают, что смогли ответить на этот вопрос. Зоар Рингель (Еврейский университет в Иерусалиме) и Дмитрий Коврижин (Курчатовский институт) опубликовали совместное исследование проблемы в последнем номере научного журнала Science Advances.
Пытаясь решить проблему компьютерного моделирования квантовой системы, они пришли к выводу, что такая симуляция в принципе невозможна. Создать для неё компьютер нельзя из-за физических возможностей Вселенной.
Учёные, увеличивая число частиц в симуляции, обнаружили, что вычислительные ресурсы, необходимые для моделирования, росли не линейно, а по возрастающей. И для симуляции поведения нескольких сотен электронов требуется компьютер такой мощности, что он должен состоять из гораздо большего числа атомов, чем есть во Вселенной.
Таким образом, компьютер, который мог бы моделировать окружающий нас мир, создать невозможно. Этот вывод учёных утешит не столько тех, кто сомневается в реальности Вселенной, сколько физиков-теоретиков — ведь если нельзя создать компьютер, который будет моделировать и анализировать квантовые явления, то их рабочие места никогда не займут роботы, отметил сайт Американской ассоциации содействия науке, которая издаёт журнал Science Advances.
Один из миллиарда
Не стоит удивляться тому, что серьёзные учёные обсуждают сюжет из области развлекательного кинематографа. В теоретической физике уделяется внимание и куда более причудливым теориям. И некоторые из них с точки зрения стороннего наблюдателя выглядят как чистая фантастика. Одна из интерпретаций квантовой механики (интерпретация Эверетта) предполагает существование параллельных вселенных. А некоторые решения уравнений Эйнштейна теоретически допускают путешествия во времени.
- Кадр из фильма «Матрица»
Научно обоснованную гипотезу смоделированной природы нашего мира выдвинули не писатели-фантасты. Самое известное обоснование этого высказал профессор Оксфорда Ник Бостром в своей работе «Доказательство симуляции».
Бостром не утверждал прямо, что мир вокруг нас создан при помощи вычислительной техники, но выдвинул три варианта будущего (трилемма Бострома). По мнению учёного, человечество или вымрет раньше, чем сможет достичь стадии «постчеловечества» и получить возможность создания симуляции, или, достигнув этой стадии, не станет её создавать, или же мы уже сейчас живём в компьютерной симуляции.
Гипотеза Бострома — это уже не физика, а философия, но на примере открытия Рингеля и Коврижина видно, как из физического эксперимента можно сделать философские выводы. Особенно если эта философия допускает математические расчёты и прогнозирует технологический прогресс человечества. Поэтому трилеммой интересуются не только теоретики, но и практики: самый известный апологет выкладок Бострома — Илон Маск. В июне 2016 года Маск практически не оставил шансов «реальному миру». Отвечая на вопросы журналистов, генеральный директор компаний Tesla и SpaceX заявил, что вероятность реальности нашего мира — один к миллиарду. Однако убедительных доказательств своего утверждения Маск не привёл.
- Илон Маск
- Reuters
- Brian Snyder
Теория Рингеля и Коврижина опровергает слова Маска и настаивает на полной реальности нашего существования. Но стоит отметить, что их выкладки работают только в том случае, если симуляцию реальности рассматривать как продукт компьютерных технологий.
Впрочем, Бостром предполагал, что симуляция не обязательно должна носить характер компьютерной программы, ведь симулировать реальность могут и сны.
Технологий производства сновидений у человечества пока нет, их примерные технические характеристики неизвестны. Это значит, что для них могут и не потребоваться вычислительные мощности всей Вселенной. Следовательно, вероятность появления технологий симуляции сбрасывать со счетов пока рано.
Страшный сон
Однако ни физики, ни философы такими частностями, как конкретное описание моделирования реальности, не занимаются — науке придётся делать слишком много допущений.
Пока с этим справляются писатели и режиссёры. Идея виртуальной реальности молода, но простое перечисление книг, фильмов и компьютерных игр о ней займёт не одну страницу. При этом в основе большинства из них так или иначе лежит страх перед технологиями.
Самое известное произведение подобного рода — фильм «Матрица» — показывает безрадостную картину: реальность симулируется для эксплуатации человечества, создания золотой клетки для него. И такой характер носит большинство фантастических произведений о симуляции мира, которые почти всегда оборачиваются антиутопией.
В жутком рассказе британского фантаста Харлана Эллисона «У меня нет рта, но я хочу кричать» оставшиеся в живых представители человечества существуют под тотальным контролем компьютера-садиста, который моделирует реальность для того, чтобы придумывать им новые изощрённые пытки.
Герой «Тоннеля под миром» Фредерика Пола с ужасом узнаёт, что он и вся его жизнь созданы всего лишь в рамках модели крупной аварии, в которой он ежедневно умирает страшной смертью, чтобы наутро воскреснуть со стёртой памятью.
- Кадр из фильма «Ванильное небо»
А в фильме «Ванильное небо» симуляцию реальности используют для того, чтобы больные люди в состоянии криогенной заморозки ощущали себя счастливыми, хотя их проблемы так и остаются нерешёнными.
Человечество боится симуляции реальности, иначе все эти фильмы и книги вряд ли были бы такими пессимистичными. Так что спасибо Рингелю и Коврижину за прививку оптимизма для всего человечества. Конечно, если их исследование — это не отвлекающий манёвр матрицы.
Современная гипотеза об устройстве мироздания гласит, что весь наш мир — это не более чем матрица, виртуальная реальность, созданная неизвестной формой разума. Недавно инженер, специалист в области цифровых технологий Джим Элвидж обнаружил признаки того, что Вселенная действительно является компьютерной программой, работающей на основе цифрового кода.
Ученые выяснили возраст Вселенной
Так, всем известно определение материи как "объективной реальности, данной нам в ощущениях". Получается, что, прикасаясь к различным предметам, мы судим о них по ощущениям, которые испытываем в этот момент. А ведь на самом деле большинство объектов представляют собой не более чем пустое пространство, говорит Элвидж. Это подобно тому, как мы "кликаем" на иконки на экране компьютера. За каждой иконкой скрывается какой-то образ, но все это — лишь условная реальность, матрица , которая существует только на мониторе.
Все, что мы считаем материей, это просто данные, полагает Элвидж. Дальнейшие исследования в области элементарных частиц приведут к пониманию того, что за всем, что нас окружает, скрывается некий код, аналогичный бинарному коду компьютерной программы. Возможно, выяснится, что наш мозг — это просто интерфейс, с помощью которого мы получаем доступ к данным "вселенского интернета".
В своих высказываниях ученый ссылается на книгу Джона Арчибальда Уилера "Геоны, черные дыры и квантовая пена: жизнь в физике". Последний считал, что основу физики составляет информация. Он назвал свою теорию "It from bit" ("Все из бита"). ""Всё из бита" символизирует идею, что всякий предмет и событие физического мира имеет в своей основе — в большинстве случаев, в весьма глубокой основе — нематериальный источник и объяснение; что-то, что мы называем реальностью, вырастает в конечном счете из постановки "да-или-нет" — вопросов и регистрации ответов на них при помощи аппаратуры, — пишет Уилер в своем докладе "Информация, физика, квант: поиск связей"; — коротко говоря, все физические сущности в своей основе являются информационно-теоретическими, и Вселенная требует нашего участия".
Именно благодаря бинарному коду мы можем осуществлять выбор между различными вариантами цифровой реальности, матрицы , управлять ею при помощи сознания. Этот виртуальный мир Уилер называет "Вселенной соучастия".
Косвенным доказательством виртуальной природы Вселенной может служить то, что частицы материи могут существовать в неопределенной или неустойчивой форме и "закрепляются" в конкретном состоянии только при наблюдении.
Элвидж, в свою очередь, предлагает провести следующий мысленный эксперимент. Представьте, что все вещи, которые вас окружают, не более чем цифровая реальность, матрица . Но, скажем, ручка становится ручкой, только когда вы смотрите на нее, причем вы способны идентифицировать предмет как ручку только по внешним признакам. В остальном она обладает неопределенным потенциалом, и если вы разберете ее, то получите дополнительные данные, связанные с ее внутренним устройством.
Функция нашего мозга — обрабатывать информацию. Последняя способна храниться в нем, подобно тому как компьютерный браузер сохраняет в кэш данные посещенных нами сайтов во время интернет-серфинга. Если это так, считает Элвидж, то мы можем получать доступ и к данным, которые хранятся за пределами нашего мозга. Поэтому такие вещи, как интуиция или ясновидение, вовсе не пустой звук. Мы можем получать в "космическом интернете" ответы на свои запросы. Также мы можем попросить о помощи, и она может прийти — от других людей или создателей нашей реальности…
Смерть в этом ключе тоже выглядит не такой уж страшной. Если наше сознание это симуляция, то смерть всего лишь прерывание симуляции. И наше сознание вполне могут вселить в другой "симулятор", что и объясняет феномен реинкарнации.
Теория о цифровой реальности, матрице может послужить универсальным ключом к "теории всего", поисками которой уже давно занимаются ученые и которая помогла бы разрешить противоречия между классической и квантовой физикой. По мнению Элвиджа, могут существовать два вида данных, используемых в этой реальности. Это данные, связанные с описаниями объектов, аналогичные графическому или звуковому компьютерному формату, и данные, отвечающие за работу всей системы.
Наше знание об окружающем мире постоянно растет, добавляет исследователь. Ведь когда-то обособленно живущие племена не знали о существовании других земель, континентов, планет… Постепенно мы пришли к понятию о материальной Вселенной , наполненной различными объектами, а теперь близки к тому, чтобы допустить существование вселенных , состоящих из информации. "Мы постоянно раздвигаем границы нашего мышления", — утверждает Элвидж.