Adakah alam semesta kita satu realiti maya yang besar? Bagaimana untuk menguji sama ada kita benar-benar hidup dalam simulasi komputer

Oleh Melvin M. Vopson, Universiti Portsmouth

Ahli fizik telah lama bergelut untuk menjelaskan mengapa alam semesta bermula dengan keadaan sesuai untuk kehidupan berkembang. Mengapakah undang-undang fizikal dan pemalar mengambil nilai yang sangat spesifik yang membolehkan bintang, planet dan akhirnya kehidupan berkembang? Kekuatan alam semesta yang luas, tenaga gelap, sebagai contoh, adalah jauh lebih lemah daripada yang dicadangkan oleh teori yang sepatutnya – membenarkan jirim bergumpal bersama dan bukannya terkoyak.

Jawapan biasa ialah kita hidup dalam pelbagai alam semesta yang tidak terhingga, jadi kita tidak perlu terkejut bahawa sekurang-kurangnya satu alam semesta telah menjadi milik kita. Tetapi satu lagi ialah itu alam semesta kita ialah simulasi komputer, dengan seseorang (mungkin spesies asing yang maju) memperhalusi keadaan.

Pilihan terakhir disokong oleh cabang sains yang dipanggil fizik maklumat, yang menunjukkan bahawa ruang-masa dan jirim bukanlah fenomena asas. Sebaliknya, realiti fizikal pada asasnya terdiri daripada cebisan maklumat, dari mana pengalaman ruang-masa kita muncul. Sebagai perbandingan, suhu “muncul” daripada pergerakan kolektif atom. Tiada atom tunggal pada asasnya mempunyai suhu.

Ini membawa kepada kemungkinan luar biasa bahawa seluruh alam semesta kita sebenarnya mungkin merupakan simulasi komputer. Idea itu tidak begitu baru. Pada tahun 1989, ahli fizik legenda, John Archibald Wheeler, mencadangkan bahawa alam semesta pada asasnya adalah matematik dan ia boleh dilihat sebagai muncul daripada maklumat. Dia mencipta aforisme yang terkenal “ia dari sedikit”.

Pada tahun 2003, ahli falsafah Nick Bostrom dari Universiti Oxford di UK merumuskan beliau hipotesis simulasi. Ini berhujah bahawa ia sebenarnya sangat berkemungkinan bahawa kita hidup dalam simulasi. Ini kerana tamadun yang maju harus mencapai tahap di mana teknologi mereka sangat canggih sehingga simulasi tidak dapat dibezakan daripada realiti, dan peserta tidak akan menyedari bahawa mereka berada dalam simulasi.

ahli fizik Seth Lloyd dari Massachusetts Institute of Technology di AS membawa hipotesis simulasi ke peringkat seterusnya dengan mencadangkan bahawa seluruh alam semesta boleh menjadi komputer kuantum gergasi. Dan pada tahun 2016, Elon Musk membuat kesimpulan “Kami berkemungkinan besar dalam simulasi” (lihat video di atas).

Bukti empirikal

Terdapat beberapa bukti yang menunjukkan bahawa realiti fizikal kita boleh menjadi realiti maya simulasi dan bukannya dunia objektif yang wujud secara bebas daripada pemerhati.

Mana-mana dunia realiti maya akan berdasarkan pemprosesan maklumat. Ini bermakna semuanya akhirnya didigitalkan atau dipikselkan kepada saiz minimum yang tidak boleh dibahagikan lagi: bit. Ini nampaknya meniru realiti kita mengikut teori mekanik kuantum, yang memerintah dunia atom dan zarah. Ia menyatakan terdapat a unit terkecil, diskret tenaga, panjang dan masa. Begitu juga, zarah asas, yang membentuk semua jirim yang boleh dilihat di alam semesta, adalah unit jirim terkecil. Ringkasnya, dunia kita adalah piksel.

Undang-undang fizik yang mengawal segala-galanya di alam semesta juga menyerupai garis kod komputer yang akan diikuti oleh simulasi dalam pelaksanaan program. Selain itu, persamaan matematik, nombor dan corak geometri terdapat di mana-mana – dunia kelihatan seperti matematik sepenuhnya.

Satu lagi rasa ingin tahu dalam fizik yang menyokong hipotesis simulasi ialah had kelajuan maksimum di alam semesta kita, iaitu kelajuan cahaya. Dalam realiti maya, had ini sepadan dengan had laju pemproses, atau had kuasa pemprosesan. Kita tahu bahawa pemproses yang terlebih beban melambatkan pemprosesan komputer dalam simulasi. Begitu juga dengan Albert Einstein teori relativiti am menunjukkan bahawa masa semakin perlahan di sekitar lubang hitam.

Mungkin bukti yang paling menyokong hipotesis simulasi datang daripada mekanik kuantum. Ini mencadangkan alam semula jadi tidak “sebenar”: zarah dalam keadaan yang ditentukan, seperti lokasi tertentu, nampaknya tidak wujud melainkan anda benar-benar memerhati atau mengukurnya. Sebaliknya, mereka berada dalam campuran keadaan yang berbeza secara serentak. Begitu juga, realiti maya memerlukan pemerhati atau pengaturcara untuk sesuatu berlaku.

“Keterikatan” kuantum juga membolehkan dua zarah disambungkan secara menyeramkan supaya jika anda memanipulasi satu, anda secara automatik dan serta-merta turut memanipulasi yang lain, tidak kira berapa jauh jaraknya – dengan kesannya kelihatan lebih pantas daripada kelajuan cahaya, yang sepatutnya menjadi mustahil.

Walau bagaimanapun, ini boleh juga dijelaskan oleh fakta bahawa dalam kod realiti maya, semua “lokasi” (mata) haruslah kira-kira sama jauh dari pemproses pusat. Jadi, walaupun kita mungkin menganggap dua zarah adalah berjuta-juta tahun cahaya, ia tidak akan berlaku jika ia dicipta dalam simulasi.

Eksperimen yang mungkin

Dengan mengandaikan bahawa alam semesta sememangnya simulasi, maka apakah jenis eksperimen yang boleh kita gunakan dari dalam simulasi untuk membuktikannya?

Adalah munasabah untuk mengandaikan bahawa alam semesta yang disimulasikan akan mengandungi banyak bit maklumat di mana-mana sahaja di sekeliling kita. Bit maklumat ini mewakili kod itu sendiri. Oleh itu, pengesanan bit maklumat ini akan membuktikan hipotesis simulasi. Yang dicadangkan baru-baru ini prinsip kesetaraan maklumat tenaga-jisim (M/E/I). – mencadangkan jisim boleh dinyatakan sebagai tenaga atau maklumat, atau sebaliknya – menyatakan bahawa bit maklumat mesti mempunyai jisim yang kecil. Ini memberi kita sesuatu untuk dicari.

Saya telah mengandaikan bahawa maklumat sebenarnya adalah bentuk jirim yang kelima di alam semesta. Saya pernah mengira kandungan maklumat yang dijangkakan setiap zarah asas. Kajian ini membawa kepada penerbitan, pada tahun 2022, daripada protokol eksperimen untuk menguji ramalan ini. Percubaan melibatkan pemadaman maklumat yang terkandung di dalam zarah asas dengan membiarkannya dan antizarahnya (semua zarah mempunyai versi “anti” bagi dirinya sendiri yang serupa tetapi mempunyai cas yang bertentangan) musnah dalam sekelip tenaga – memancarkan “foton”, atau zarah cahaya.

Saya telah meramalkan julat tepat frekuensi jangkaan foton yang terhasil berdasarkan fizik maklumat. Percubaan ini sangat boleh dicapai dengan alatan sedia ada kami, dan kami telah melancarkan tapak crowdfunding) untuk mencapainya.

Terdapat pendekatan lain juga. Ahli fizik yang lewat John Barrow telah berhujah bahawa simulasi akan membina ralat pengiraan kecil yang perlu diperbaiki oleh pengaturcara untuk meneruskannya. Dia mencadangkan kita mungkin mengalami penetapan sedemikian sebagai hasil eksperimen yang bercanggah muncul secara tiba-tiba, seperti pemalar alam berubah. Jadi memantau nilai pemalar ini adalah pilihan lain.

Sifat realiti kita adalah salah satu misteri terbesar di luar sana. Semakin kita mengambil serius hipotesis simulasi, semakin besar kemungkinan kita suatu hari nanti akan membuktikan atau menyangkalnya.

Melvin M. Vopson ialah Pensyarah Kanan Fizik di Universiti Portsmouth. Artikel ini diterbitkan semula daripada Perbualan di bawah lesen Creative Commons. Membaca artikel asal.

We would love to give thanks to the author of this article for this incredible web content

Adakah alam semesta kita satu realiti maya yang besar? Bagaimana untuk menguji sama ada kita benar-benar hidup dalam simulasi komputer


You can find our social media profiles as well as the other related pageshttps://paw6.info/related-pages/