Jednostajne ciągi zielonych cyfr, płynących z góry na dół na ekranie komputera – tak twórcy kultowego „Matriksa” wyobrażali sobie kod symulacji komputerowej, w jakiej byli uwięzieni ludzie. A co, jeżeli to prawda? Jeden z fizyków przedstawił argumenty za takim rozwiązaniem. Inni są sceptyczni, choć przyznają, że pewne cechy Wszechświata są co najmniej zastanawiające.
Choć w ostatnich latach dokonał się ogromny postęp w badaniu grawitacji, zwieńczony odkryciem fal grawitacyjnych, natura grawitacji wciąż jest niejasna. A jak twierdzi dr Melvin M. Vopson, profesor fizyki teoretycznej na angielskim University of Portsmouth, może być ona… programem komputerowym. Argumenty za swoją teorią Dr Vopson podaje w popularnonaukowym artykule w „The Conversation”. To skrót z jego najnowszych badań, opublikowanych w specjalistycznym periodyku naukowym American Institute of Physics „AIP Advances”.
Czy żyjemy w symulacji komputerowej? Grawitacja ma być argumentem „za”
Dr Vopson nazwał swoją hipotezę drugim prawem infodynamiki, nawiązując do teorii informacji opracowanej jeszcze w latach 40. XX wieku przez prof. Claude’a Shannona z Massachusetts Institute of Technology. Zdaniem dr Vopsona, grawitacja „zachowuje się” tak, jakby była sztucznym algorytmem, a nie podstawową siłą natury, przyciągającą obiekty do siebie. Dlaczego? Choćby dlatego, że zgodnie z drugim prawem termodynamiki wszystkie materialne obiekty w naturze powinny podlegać entropii („w układzie zamkniętym entropia nie maleje”), czyli coraz większemu chaosowi, powinny przechodzić od porządku do nieporządku. A tymczasem w przypadku grawitacji i jej oddziaływań jest inaczej, nie obserwujemy zasady przechodzenia od porządku do nieporządku, tylko raczej odwrotnie – tłumaczy dr Vopson.
Zdaniem dr Vopsona, działanie grawitacji na materię we wszechświecie przypomina działanie inteligentnego algorytmu, który próbuje porządkować wielką ilość rozproszonych danych. Gdyby cząstki – porównywane przez fizyka do bitów informacji – były rozłożone losowo w przestrzeni, tak jak było to tuż po Wielkim Wybuchu, byłby to wielki nieporządek, bardzo trudny do opanowania. Ale pod wpływem grawitacji materia zaczęła gromadzić się w coraz większe skupiska, tak jakby grawitacja kompresowała ją niczym komputer swoje dane na dysku. „Gdy planety, gwiazdy i galaktyki konsolidują się razem pod wpływem przyciągania grawitacyjnego, informacja staje się zagęszczona i łatwiejsza do opanowania” – pisze dr Vopson w swoim artykule.
Jego zdaniem, przestrzeń składa się z maleńkich „komórek” informacji, podobnych do pikseli na zdjęciu lub kwadratów na ekranie gry komputerowej. Jeśli te elementy umieszczone są losowo w przestrzeni, system będzie bardzo złożony. Ale gdy wszystkie te elementy połączą się w jeden, informacja znów staje się prosta – czyli jest w stanie minimalnej entropii. Wszechświat zbudowany z takich skompresowanych grawitacją „cegiełek” materii może działać w najbardziej wydajny sposób. „Łącząc dynamikę informacji z grawitacją, dochodzimy do interesującego wniosku, że wszechświat może działać na pewnego rodzaju kosmicznym oprogramowaniu” – pisze dr Vopson. Oczywiście, zastrzegając, że choć jego zdaniem wszechświat zachowuje się jak proces obliczeniowy, ostatecznych dowodów na to, że żyjemy w symulacji komputerowej, jeszcze nie ma.
Czy Wszechświat to komputerowa symulacja? Pytania bez odpowiedzi
– I zapewne tych dowodów nigdy nie będzie, bo trudno sobie wyobrazić, w jaki sposób moglibyśmy je pozyskać – komentuje prof. Michał Bejger z Centrum Astronomicznego im Mikołaja Kopernika w Warszawie, współodkrywca fal grawitacyjnych w 2015 r. w ramach prac zespołu LIGO Scientific Collaboration i Virgo Collaboration. Jego zdaniem do tych rewelacji trzeba podchodzić z bardzo dużym dystansem. – To ten typ badań, który znajduje niepełną analogię z czymś innym – w tym wypadku analogię działania grawitacji i komputerowego algorytmu – i próbuje przyjrzeć się temu, co może z tej analogii wyniknąć. To może prowadzić do równie niekompletnych wniosków – mówi prof. Bejger.
A pomysł na to, że świat jest jedną wielką symulacją, rozgrywającą się albo w naszych umysłach, albo na jakimś innym poziomie, nie jest oczywiście nowy. Już Platon zastanawiał się nad tym, jaka jest natura naszej rzeczywistości i czy przypadkiem wszystko, czego doświadczamy naszymi zmysłami, nie jest iluzją. Fizycy oczywiście też stawiają sobie to pytanie nie od dzisiaj. – Jeszcze w czasach, kiedy studiowałem, pojawiały się prace „dowodzące”, że żyjemy w sztucznej rzeczywistości, bo np. w pobliżu czarnych dziur czas płynie wolniej ze względu na „większe obciążenie’” komputera, który tworzy symulację Wszechświata – mówi prof. Bejger.
Ale pewne cechy Wszechświata są co najmniej zastanawiające. – To na przykład fakt, że każda cząstka elementarna danego rodzaju zachowuje się i wygląda zawsze tak samo. To tak jakby w jakimś komputerze ktoś stworzył funkcję „elektron” z dobrze zdefiniowanymi cechami, które są niezmienne – mówi prof. Bejger.
– Same procesy kwantowe mogą być też argumentem za tym, że jesteśmy wielką symulacją na poziomie kwantów, bo przecież wiadomo, że komputer pracuje na reprezentacji liczb o danej, skończonej precyzji. Ale z drugiej strony, nie wiemy, jak wygląda komputer, który miałby nas symulować – uśmiecha się prof. Bejger. I zastrzega, żeby tych rozważań nie brać na poważnie.
– Teorie wymyśla się łatwo, bo ludzie łatwo widzą „podobieństwa” między rzeczami, procesami lub kategoriami, ale to nie jest dowód na nic, a rozważania o symulowanym wszechświecie są nieweryfikowalne – przekonuje naukowiec. – Poza tym, ten rzekomy komputer sugeruje jakiegoś programistę, czyżbyśmy więc mieli rozważać „inteligentny projekt 2.0”? Jako fizyk czuję się zaniepokojony mieszaniem spraw wiary do naszej profesji – mówi prof. Bejger.
