Ζούμε μέσα σε ένα τεράστιο σύμπαν, σε έναν μικρό υγρό πλανήτη, όπου δισεκατομμύρια χρόνια πριν αναπτύχθηκαν μονοκύτταρες μορφές ζωής από τα ίδια στοιχεία όπως όλα τα μη-ζωντανά υλικά γύρω τους, πολλαπλασιάζονται και ακτινοβολούν σε μια απίστευτη ακτίνα πολύπλοκων μορφών ζωής. Όλα αυτά - ζωντανά και άψυχα, μικροσκοπικά και κοσμικά - διέπονται από μαθηματικούς νόμους με προφανώς αυθαίρετες αρχές. Και αυτό δημιουργεί μια ερώτηση: Αν το σύμπαν διέπεται πλήρως από αυτούς τους νόμους, δεν θα μπορούσε μια ισχυρή υπολογιστική μηχανή να τα προσομοιώσει με ακρίβεια; Θα μπορούσε η πραγματικότητά μας να είναι μια απίστευτα λεπτομερής προσομοίωση η οποία δημιουργήθηκε από έναν ποιο εξελιγμένο πολιτισμό;
We live in a vast universe, on a small wet planet, where billions of years ago single-celled life forms evolved from the same elements as all non-living material around them, proliferating and radiating into an incredible ray of complex life forms. All of this— living and inanimate, microscopic and cosmic— is governed by mathematical laws with apparently arbitrary constants. And this opens up a question: If the universe is completely governed by these laws, couldn’t a powerful enough computer simulate it exactly? Could our reality actually be an incredibly detailed simulation set in place by a much more advanced civilization?
Αυτή η ιδέα μπορεί να ακούγεται σαν επιστημονική φαντασία, αλλά ήταν το θέμα μιας σοβαρής ερώτησης. Ο φιλόσοφος Νικ Μπόστρομ διατύπωσε ένα συναρπαστικό επιχείρημα ότι κατά πάσα πιθανότητα ζούμε σε μια προσομοίωση, και μερικοί επιστήμονες το θεωρούν και αυτοί πιθανό. Αυτοί οι επιστήμονες έχουν αρχίσει να σκέφτονται πειράματα για να μάθουμε εάν το σύμπαν μας είναι μια προσομοίωση. Κάνουν υποθέσεις για το τι περιορισμούς μπορεί να έχει αυτή η προσομοίωση, και πώς αυτοί θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε ανιχνεύσιμα σημάδια στον κόσμο. Πού θα μπορούσαμε να αναζητήσουμε αυτές τις ατέλειες;
This idea may sound like science fiction, but it has been the subject of serious inquiry. Philosopher Nick Bostrom advanced a compelling argument that we’re likely living in a simulation, and some scientists also think it’s a possibility. These scientists have started thinking about experimental tests to find out whether our universe is a simulation. They are hypothesizing about what the constraints of the simulation might be, and how those constraints could lead to detectable signs in the world. So where might we look for those glitches?
Μια ιδέα είναι ότι όσο προχωράει η προσομοίωση μπορεί να συσσωρευτούν σφάλματα με το πέρασμα του χρόνου. Για να επιδιορθωθούν, οι προσομοιωτές μπορούν να αλλάξουν τις σταθερές στους νόμους της φύσης. Οι αλλαγές μπορεί να είναι ανεπαίσθητες - λόγου χάρη, ορισμένες σταθερές που μετρήσαμε με ακρίβεια σε μέρη ανά εκατομμύριο έχουν παραμείνει σταθερές για δεκαετίες, όποτε οποιαδήποτε αλλαγή θα έπρεπε να είναι ακόμη μικρότερης κλίμακας. Άλλα καθώς οι μετρήσεις μας γίνονται όλο και πιο ακριβείς, ίσως εντοπίσουμε μικρές αλλαγές με την πάροδο του χρόνου.
One idea is that as a simulation runs, it might accumulate errors over time. To correct for these errors the simulators could adjust the constants in the laws of nature. These shifts could be tiny— for instance, certain constants we’ve measured with accuracies of parts per million have stayed steady for decades, so any drift would have to be on an even smaller scale. But as we gain more precision in our measurements of these constants, we might detect slight changes over time.
Μπορούμε να κοιτάξουμε και στην έννοια της πεπερασμένης υπολογιστικής ισχύς, ανεξάρτητα από το μέγεθος, δεν μπορεί να προσομοιώσει το άπειρο. Εάν ο χώρος και ο χρόνος είναι συνεχείς, τότε ακόμη και ένα μικρό κομμάτι του σύμπαντος έχει άπειρα σημεία και γίνεται αδύνατο να προσομοιωθεί με πεπερασμένη υπολογιστική ισχύ. Έτσι πρέπει μια προσομοίωση να αναπαριστά τον χώρο και χρόνο σε πολύ μικρά κομμάτια. Αυτά θα ήταν ακατανόητα μικροσκοπικά. αλλά ίσως να τα βρούμε με τη χρήση ορισμένων υποατομικών σωματιδίων ως ανιχνευτές. Η βασική αρχή είναι: όσο μικρότερο είναι κάτι, τόσο πιο ευαίσθητο θα είναι σε αναταραχές - είναι σαν να πέσετε σε μια λακκούβα με ένα πατίνι αντί με ένα φορτηγό. Οποιαδήποτε μονάδα στο διάστημα θα ήταν τόσο μικρή που τα περισσότερα πράγματα θα μπορούσαν να το διαπεράσουν χωρίς αναταραχές - όχι μόνο αντικείμενα αρκετά μεγάλα για να είναι ορατό με γυμνό μάτι, αλλά και μόρια, άτομα, ακόμη και τα ηλεκτρόνια, και τα περισσότερα από τα άλλα υποατομικά σωματίδια που έχουν ανακαλυφθεί.
Another possible place to look comes from the concept that finite computing power, no matter how huge, can’t simulate infinities. If space and time are continuous, then even a tiny piece of the universe has infinite points and becomes impossible to simulate with finite computing power. So a simulation would have to represent space and time in very small pieces. These would be almost incomprehensibly tiny. But we might be able to search for them by using certain subatomic particles as probes. The basic principle is this: the smaller something is, the more sensitive it will be to disruption— think of hitting a pothole on a skateboard versus in a truck. Any unit in space-time would be so small that most things would travel through it without disruption— not just objects large enough to be visible to the naked eye, but also molecules, atoms, and even electrons and most of the other subatomic particles we’ve discovered.
Αν ανακαλύψουμε μια μικροσκοπική μονάδα μέσα στον χωρόχρονο ή μια μεταβαλλόμενη σταθερά σε έναν φυσικό νόμο, αρκεί αυτό για να αποδείξει ότι το σύμπαν είναι μια προσομοίωση; Όχι, θα ήταν μόνο το πρώτο από πολλά βήματα Θα μπορούσαν να υπάρχουν και άλλες εξηγήσεις για κάθε εύρημα. Χρειάζονται πολλά περισσότερα στοιχεία για να δημιουργηθεί μια τέτοια υπόθεση ως λειτουργική θεωρία της φύσης.
If we do discover a tiny unit in space-time or a shifting constant in a natural law, would that prove the universe is a simulation? No— it would only be the first of many steps. There could be other explanations for each of those findings. And a lot more evidence would be needed to establish the simulation hypothesis as a working theory of nature.
Όσες δοκιμές κι αν σχεδιάζουμε, περιοριζόμαστε από κάποιες παραδοχές που μοιράζονται όλες. Η σημερινή μας κατανόηση του φυσικού κόσμου είναι στο κβαντικό επίπεδο σε μια τάξη μεγέθους που ονομάζουμε κλίμακα Πλανκ. Αν η μονάδα του χωροχρόνου είναι σε αυτήν την κλίμακα, δεν μπορεί να γίνει κατανοητό με τις επιστημονικές γνώσεις που κατέχουμε. Υπάρχει ακόμα ένα ευρύ φάσμα πραγμάτων που είναι μικρότερα απ' ο,τι είναι αισθητό τώρα αλλά μεγαλύτερα από την κλίμακα Πλανκ για να μελετηθούν.
However many tests we design, we’re limited by some assumptions they all share. Our current understanding of the natural world on the quantum level breaks down at what’s known as the planck scale. If the unit of space-time is on this scale, we wouldn’t be able to look for it with our current scientific understanding. There’s still a wide range of things that are smaller than what’s currently observable but larger than the planck scale to investigate.
Παρομοίως, αλλαγές στις φυσικές σταθερές θα μπορούσαν να εμφανιστούν τόσο αργά που θα ήταν μόνο παρατηρήσιμες κατά τη διάρκεια της ζωής του σύμπαντος. Έτσι θα μπορούσαν να υπάρχουν ακόμα και αν δεν τις βλέπουμε μετά από αιώνες ή χιλιετίες μετρήσεων. Επίσης είμαστε προκατειλημμένοι ότι έστω και αν υπάρχει αυτή η προσομοίωση, κάνει υπολογισμούς όπως κι εμείς, με παρόμοιους υπολογιστικούς περιορισμούς. Πραγματικά, δεν μπορούμε να ξέρουμε ποιοι θα ήταν οι μέθοδοι και περιορισμοί ενός εξωγήινου πολιτισμού αλλά από κάπου πρέπει να αρχίσουμε.
Similarly, shifts in the constants of natural laws could occur so slowly that they would only be observable over the lifetime of the universe. So they could exist even if we don’t detect them over centuries or millennia of measurements. We're also biased towards thinking that our universe’s simulator, if it exists, makes calculations the same way we do, with similar computational limitations. Really, we have no way of knowing what an alien civilization’s constraints and methods would be— but we have to start somewhere.
Ίσως δεν γίνει ποτέ εφικτό να αποδείξουμε εάν το σύμπαν είναι ή όχι μια προσομοίωση, αλλά με την πρόοδο της επιστήμης και της τεχνολογίας θα εξετάζουμε το ζήτημα: ποια είναι η φύση της πραγματικότητας;
It may never be possible to prove conclusively that the universe either is, or isn’t, a simulation, but we’ll always be pushing science and technology forward in pursuit of the question: what is the nature of reality?