მატრიცა რეალურ ცხოვრებაში: შესაძლებელია თუ არა სრულყოფილი სიმულაცია?

2024 ავტორი: Seth Attwood | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2023-12-16 16:09

პირველი „მატრიქსის“გამოსვლიდან 20 წლის შემდეგ რეჟისორებმა მეოთხეს გადაღება გადაწყვიტეს. ამ დროის განმავლობაში ბევრი რამ შეიცვალა: ძმები ვაჩოვსკი დადდნენ და მეცნიერებმა ფილმის მთავარი იდეა გულთან მიიტანეს: წარმოიდგინეთ, ბევრი ფიზიკოსი სერიოზულად განიხილავს თეორიას, რომ ჩვენი სამყარო მხოლოდ მატრიცაა, ჩვენ კი ციფრული. მოდელები მასში.

რატომ დასჭირდებათ მეცნიერებს თეორიის გამოცდა კინოდან?

როდესაც რეალობაში ითარგმნება, "მატრიქსის" იდეა აბსურდულად გამოიყურება: რატომ უნდა შექმნას ვინმე უზარმაზარ ვირტუალურ სამყაროს - რომელიც აშკარად შრომატევადია - და ხალხით, ჩვენთან ერთად დასახლდეს? უფრო მეტიც, დების ვაჩოვსკის ფილმიდან ამ იდეის განხორციელება არ უძლებს კრიტიკას: ნებისმიერმა სკოლის მოსწავლემ იცის, რომ ეფექტურობა არ შეიძლება აღემატებოდეს 100%-ს, რაც იმას ნიშნავს, რომ კაფსულებში მანქანებისთვის ენერგიის მიღებას აზრი არ აქვს - მეტი ენერგია. დაიხარჯება მათ კვებაზე და გაცხელებაზე, ვიდრე მათ შეუძლიათ მანქანებს მისცეს.

ნიკ ბოსტრომი იყო პირველი აკადემიაში, ვინც უპასუხა კითხვას, შეიძლება თუ არა ვინმეს დასჭირდეს მთელი იმიტირებული სამყარო 2001 წელს. იმ დროისთვის მეცნიერებმა უკვე დაიწყეს კომპიუტერული სიმულაციების გამოყენება და ბოსტრომი ვარაუდობდა, რომ ადრე თუ გვიან ასეთი კომპიუტერული სიმულაციები გამოიყენებოდა წარსულის შესასწავლად. ასეთი სიმულაციის ფარგლებში შესაძლებელი იქნება პლანეტის, მასზე მცხოვრები ადამიანებისა და მათი ურთიერთობების - სოციალური, ეკონომიკური, კულტურული დეტალური მოდელების შექმნა.

ისტორიის ექსპერიმენტულად შესწავლა შეუძლებელია, მაგრამ მოდელებში შეგიძლიათ აწარმოოთ უამრავი სცენარი, მოაწყოთ ყველაზე ველური ექსპერიმენტები - ჰიტლერიდან პოსტმოდერნულ სამყარომდე, რომელშიც ჩვენ ახლა ვცხოვრობთ. ასეთი ექსპერიმენტები სასარგებლოა არა მხოლოდ ისტორიისთვის: ასევე კარგი იქნება მსოფლიო ეკონომიკის უკეთ გაგება, მაგრამ ვინ მისცემს ექსპერიმენტებს ერთდროულად რვა მილიარდ რეალურ, ცოცხალ ადამიანზე? ბოსტრომი ყურადღებას ამახვილებს მნიშვნელოვან საკითხზე. გაცილებით ადვილი და იაფია მოდელის შექმნა, ვიდრე ახალი, ბიოლოგიურად რეალური ადამიანის შექმნა. და ეს კარგია, რადგან ისტორიკოსს სურს შექმნას საზოგადოების ერთი მოდელი, სოციოლოგს - მეორე, ეკონომისტს - მესამე და ა.შ. მსოფლიოში უამრავი მეცნიერია, ამიტომ ციფრული „ადამიანების“რაოდენობა, რომელიც შეიქმნება ბევრ ასეთ სიმულაციაში, შეიძლება ძალიან დიდი იყოს. მაგალითად, ასი ათასი, ან მილიონი, ან ათ მილიონჯერ მეტი, ვიდრე „ბიოლოგიური“, რეალური ადამიანების რაოდენობა.

თუ ვივარაუდებთ, რომ თეორია სწორია, მაშინ წმინდა სტატისტიკურად, ჩვენ თითქმის არ გვაქვს შანსი ვიყოთ არა ციფრული მოდელები, არამედ რეალური ადამიანები. ვთქვათ, ნებისმიერი ცივილიზაციის მიერ სადმე და ოდესმე შექმნილი ადამიანების "მატრიცის" ჯამური რაოდენობა მხოლოდ ასი ათასჯერ მეტია ამ ცივილიზაციის წარმომადგენელთა რაოდენობაზე. მაშინ ალბათობა იმისა, რომ შემთხვევით შერჩეული ინტელექტუალური არსება ბიოლოგიურია და არა „ციფრული“არის ას მეათასედზე ნაკლები. ანუ, თუ ასეთი სიმულაცია ნამდვილად ტარდება, თქვენ, ამ სტრიქონების მკითხველი, თითქმის რა თქმა უნდა, მხოლოდ რიცხვების თაიგული ხართ უკიდურესად განვითარებულ სუპერკომპიუტერში.

ბოსტრომის დასკვნები კარგად არის აღწერილი მისი ერთ-ერთი სტატიის სათაურით: "… ალბათობა იმისა, რომ თქვენ მატრიცაში ცხოვრობთ, ძალიან მაღალია." მისი ჰიპოთეზა საკმაოდ პოპულარულია: ელონ მასკმა, მისმა ერთ-ერთმა მხარდამჭერმა, ერთხელ თქვა, რომ ჩვენი ცხოვრების ალბათობა არა მატრიცაში, არამედ რეალურ სამყაროში მილიარდებში ერთია. ასტროფიზიკოსი და ნობელის პრემიის ლაურეატი ჯორჯ სმუტი თვლის, რომ ამის ალბათობა კიდევ უფრო მაღალია და ბოლო ოცი წლის განმავლობაში ამ თემაზე სამეცნიერო ნაშრომების საერთო რაოდენობა ათეულობით არის შეფასებული.

როგორ ავაშენოთ „მატრიცა“რეალურ ცხოვრებაში, თუ ნამდვილად გსურთ?

2012 წელს გერმანელმა და ამერიკელმა ფიზიკოსთა ჯგუფმა დაწერა სამეცნიერო ნაშრომი ამ თემაზე, რომელიც მოგვიანებით გამოქვეყნდა The European Physical Journal A.საიდან უნდა დაიწყოთ, წმინდა ტექნიკური თვალსაზრისით, დიდი სამყაროს მოდელირება? მათი აზრით, ატომური ბირთვების ფორმირების მოდელები, რომლებიც დაფუძნებულია კვანტური ქრომოდინამიკის თანამედროვე კონცეფციებზე (რაც იწვევს ძლიერ ბირთვულ ურთიერთქმედებას, რომელიც პროტონებსა და ნეიტრონებს მთლიან ფორმაში ატარებს) საუკეთესოდ შეეფერება. მკვლევარები დაინტერესდნენ, რამდენად რთული იქნებოდა სიმულირებული სამყაროს შექმნა ძალიან დიდი მოდელის სახით, რომელიც მოდის უმცირესი ნაწილაკებიდან და მათი შემადგენელი კვარკებიდან. მათი გათვლებით, მართლაც დიდი სამყაროს დეტალური სიმულაცია მოითხოვს ძალიან დიდ გამოთვლით ძალას - საკმაოდ ძვირი შორეული მომავლის ჰიპოთეტური ცივილიზაციისთვისაც კი. და რადგან დეტალური სიმულაცია არ შეიძლება იყოს ძალიან დიდი, ეს ნიშნავს, რომ სივრცის მართლაც შორეული ადგილები არის თეატრალური პეიზაჟის მსგავსი, რადგან უბრალოდ არ იყო საკმარისი წარმოების სიმძლავრე მათი დეტალური ნახატისთვის. კოსმოსის ასეთი რაიონები მხოლოდ შორეულ ვარსკვლავებსა და გალაქტიკებს ჰგავს და საკმარისად დეტალურად გამოიყურება, რომ დღევანდელი ტელესკოპები ვერ განასხვავებენ ამ „მოხატულ ცას“დღევანდელისაგან. მაგრამ არის ნიუანსი.

სიმულირებული სამყარო, მისი გამოთვლებისთვის გამოყენებული კომპიუტერების ზომიერი სიმძლავრის გამო, უბრალოდ არ შეიძლება ჰქონდეს იგივე გარჩევადობა, როგორც რეალურ სამყაროს. თუ აღმოვაჩენთ, რომ ჩვენს ირგვლივ არსებული რეალობის „გადაწყვეტა“იმაზე უარესია, ვიდრე ეს უნდა იყოს დაფუძნებული საბაზისო ფიზიკაზე, მაშინ ჩვენ ვცხოვრობთ კვლევის მატრიცაში.

"იმიტირებული არსებისთვის ყოველთვის არის იმის შესაძლებლობა, რომ აღმოაჩინოს, რომ ის სიმულირებულია", - ასკვნიან მეცნიერები.

უნდა მივიღო წითელი აბი?

2019 წელს ფილოსოფოსმა პრესტონ გრინმა გამოაქვეყნა სტატია, რომელშიც საჯაროდ მოუწოდებდა არც კი ეცადოთ გაერკვია რეალურ სამყაროში ვცხოვრობთ თუ არა. როგორც ის ამბობს, თუ გრძელვადიანი კვლევები აჩვენებს, რომ ჩვენს სამყაროს აქვს უსაზღვროდ მაღალი „გარჩევადობა“კოსმოსის ყველაზე შორეულ კუთხეებშიც კი, მაშინ გამოდის, რომ ჩვენ ვცხოვრობთ რეალურ სამყაროში - და მაშინ მეცნიერები მხოლოდ დროს დაკარგავენ პოვნის მცდელობაში. ამ კითხვაზე პასუხი…

მაგრამ ეს კი საუკეთესო ვარიანტია. ბევრად უარესი, თუ აღმოჩნდება, რომ ხილული სამყაროს „გარჩევა“მოსალოდნელზე დაბალია - ანუ თუ ჩვენ ყველა ვიარსებებთ მხოლოდ რიცხვების ერთობლიობაში. საქმე იმაშია, რომ სიმულირებული სამყაროები ღირებული იქნება მათი შემქმნელი მეცნიერებისთვის მხოლოდ მანამ, სანამ ისინი ზუსტად შექმნიან საკუთარ სამყაროს. მაგრამ თუ სიმულირებული სამყაროს მოსახლეობა უცებ გააცნობიერებს მის ვირტუალურობას, მაშინ ის აუცილებლად შეწყვეტს „ნორმალურად“ქცევას. იმის გაცნობიერებით, რომ ისინი მატრიცის რეზიდენტია, ბევრს შეუძლია შეწყვიტოს სამსახურში სიარული, დაემორჩილოს საზოგადოებრივი ზნეობის ნორმებს და ა.შ. რა სარგებლობა მოაქვს იმ მოდელს, რომელიც არ მუშაობს?

გრინი თვლის, რომ არანაირი სარგებელი არ არსებობს - და რომ მოდელირების ცივილიზაციის მეცნიერები უბრალოდ გამორთავენ ასეთ მოდელს ელექტრომომარაგებიდან. საბედნიეროდ, მისი შეზღუდული „რეზოლუციითაც“მთელი სამყაროს სიმულაცია არ არის ყველაზე იაფი სიამოვნება. თუ კაცობრიობა ნამდვილად იღებს წითელ აბს, ის შეიძლება უბრალოდ გამორთოთ ელექტრომომარაგებიდან - რის გამოც ჩვენ ყველანი ვკვდებით არაილუზორულად.

რა მოხდება, თუ ჩვენ ვცხოვრობთ სიმულაციის სიმულაციაში?

თუმცა პრესტონ გრინი არ არის მთლად მართალი. თეორიულად, აზრი აქვს მოდელის სიმულაციას, რომლის მაცხოვრებლები მოულოდნელად მიხვდნენ, რომ ისინი ვირტუალურია. ეს შეიძლება სასარგებლო იყოს ცივილიზაციისთვის, რომელიც რაღაც მომენტში თავად მიხვდა, რომ მისი მოდელირება ხდება. ამავდროულად, მის შემქმნელებს რაიმე მიზეზით დაავიწყდათ ან არ სურდათ მოდელის გამორთვა.

ასეთ „პატარა კაცებს“შესაძლოა გამოადგეს იმ სიტუაციის სიმულაცია, რომელშიც მათი საზოგადოებაა. შემდეგ მათ შეუძლიათ შექმნან მოდელი, რათა შეისწავლონ, თუ როგორ იქცევიან იმიტირებული ადამიანები, როდესაც ხვდებიან, რომ ისინი უბრალოდ სიმულაციაა. თუ ეს ასეა, მაშინ არ უნდა გვეშინოდეს, რომ გათიშულები ვიქნებით იმ მომენტში, როდესაც მივხვდებით, რომ მატრიცაში ვცხოვრობთ: ამ მომენტისთვის ჩვენი მოდელი ამოქმედდა.

შეგიძლიათ შექმნათ სრულყოფილი სიმულაცია?

თუნდაც ერთი პლანეტის ნებისმიერი დეტალური სიმულაცია ატომებისა და სუბატომიური ნაწილაკების დონემდე ძალიან რესურსზე ინტენსიურია.გარჩევადობის შემცირებამ შეიძლება შეამციროს ადამიანის ქცევის რეალიზმი მოდელში, რაც ნიშნავს, რომ მასზე დაფუძნებული გამოთვლები შეიძლება არ იყოს საკმარისად ზუსტი სიმულაციური დასკვნების რეალურ სამყაროში გადასატანად.

გარდა ამისა, როგორც ზემოთ აღვნიშნეთ, იმიტირებულებს ყოველთვის შეუძლიათ იპოვონ მტკიცებულება იმისა, რომ მათი სიმულაცია ხდება. არის თუ არა გზა ამ შეზღუდვის თავიდან ასაცილებლად და მოდელების შესაქმნელად, რომლებიც საჭიროებენ ნაკლებ მძლავრ სუპერკომპიუტერებს, მაგრამ ამავე დროს უსასრულოდ მაღალ გარჩევადობას, როგორც რეალურ სამყაროში?

ამ კითხვაზე საკმაოდ უჩვეულო პასუხი 2012-2013 წლებში გაჩნდა. ფიზიკოსებმა აჩვენეს, რომ თეორიული თვალსაზრისით, ჩვენი სამყარო დიდი აფეთქების დროს შეიძლება წარმოიშვას არა რაიმე მცირე წერტილიდან უსასრულო რაოდენობით მატერიით და უსასრულო სიმკვრივით, არამედ ძალიან შეზღუდული სივრციდან, სადაც თითქმის იყო არ აქვს მნიშვნელობა. აღმოჩნდა, რომ სამყაროს განვითარების ადრეულ ეტაპზე „ინფლაციის“მექანიზმების ფარგლებში ვაკუუმიდან შეიძლება წარმოიქმნას მატერიის უზარმაზარი რაოდენობა.

როგორც აკადემიკოსი ვალერი რუბაკოვი აღნიშნავს, თუ ფიზიკოსებს შეუძლიათ შექმნან სივრცის რეგიონი ადრეული სამყაროს თვისებებით ლაბორატორიაში, მაშინ ასეთი "სამყარო ლაბორატორიაში" უბრალოდ გადაიქცევა ჩვენი სამყაროს ანალოგად ფიზიკური კანონების მიხედვით.

ასეთი „ლაბორატორიული სამყაროსთვის“გარჩევადობა უსასრულოდ დიდი იქნება, რადგან, მკაცრად რომ ვთქვათ, თავისი ბუნებით ის მატერიალურია და არა „ციფრული“. გარდა ამისა, მისი მუშაობა "მშობელ" სამყაროში არ საჭიროებს ენერგიის მუდმივ ხარჯვას: საკმარისია მისი გადატუმბვა იქ ერთხელ, შექმნისას. უფრო მეტიც, ის უნდა იყოს ძალიან კომპაქტური - არაუმეტეს ექსპერიმენტული წყობის ნაწილისა, რომელშიც ის იყო "ჩაფიქრებული".

ასტრონომიული დაკვირვებები თეორიულად შეიძლება მიუთითებდეს, რომ ასეთი სცენარი ტექნიკურად შესაძლებელია. ამ დროისთვის, დღევანდელი ტექნიკით, ეს არის სუფთა თეორია. მის პრაქტიკაში გამოსაყენებლად, თქვენ უნდა განაახლოთ სამუშაოს მთელი გროვა: ჯერ ბუნებაში იპოვეთ ფიზიკური ველები, რომლებიც წინასწარმეტყველებს "ლაბორატორიული სამყაროების" თეორიით და შემდეგ შეეცადეთ ისწავლოთ როგორ იმუშაოთ მათთან (ფრთხილად, რომ არ გაანადგუროთ ჩვენი გზაზე).

ამასთან დაკავშირებით, ვალერი რუბაკოვი სვამს კითხვას: განა ჩვენი სამყარო ერთ-ერთი ასეთი „ლაბორატორია“არ არის? სამწუხაროდ, დღეს შეუძლებელია ამ კითხვაზე სანდო პასუხის გაცემა. „სათამაშოების სამყაროს“შემქმნელებმა „ჭიშკარი“თავიანთ დესკტოპის მოდელს უნდა დაუტოვონ, წინააღმდეგ შემთხვევაში მასზე დაკვირვება გაუჭირდებათ. მაგრამ ძნელია ასეთი კარების პოვნა, მით უმეტეს, რომ მათი განთავსება შესაძლებელია სივრცე-დროის ნებისმიერ წერტილში.

ერთი რამ უდავოა. ბოსტრომის ლოგიკით, თუ ერთ-ერთმა ინტელექტუალურმა სახეობამ ოდესმე გადაწყვიტა ლაბორატორიული სამყაროების შექმნა, ამ სამყაროს მცხოვრებლებს შეუძლიათ იგივე ნაბიჯის გადადგმა: შექმნან საკუთარი „ჯიბის სამყარო“(გაიხსენეთ, რომ მისი რეალური ზომა იქნება ჩვენი, პატარა და კომპაქტური. მხოლოდ მასში შესასვლელი იქნება შემქმნელთა ლაბორატორიიდან).

შესაბამისად, ხელოვნური სამყაროები დაიწყებენ გამრავლებას და იმის ალბათობა, რომ ჩვენ ვართ ადამიანის მიერ შექმნილი სამყაროს მკვიდრნი, მათემატიკურად უფრო მაღალია, ვიდრე პირველყოფილ სამყაროში ვცხოვრობთ.