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?
Żyjemy w ogromnym wszechświecie na małej, wodnej planetce, na której miliardy lat temu jednokomórkowe organizmy wyewoluowały z tych samych pierwiastków, z których składał się cały nieożywiony świat dookoła, rozwijając się w całą gamę skomplikowanych form życia. Wszystko to, żywe i martwe, mikroskopijne i kosmiczne podlega prawom matematycznym z pozornie arbitralnymi stałymi. Rodzi to pytanie. Skoro wszechświat rządzi się tymi prawami, czy wystarczająco mocny komputer nie mógłby dokonać jego symulacji? Czy nasza rzeczywistość może być dokładną symulacją stworzoną przez bardziej zaawansowaną cywilizację?
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?
Choć może to brzmieć jak science-fiction, idea ta jest tematem poważnych rozważań. Filozof Nick Bostrom wysunął przekonujący argument, że prawdopodobnie żyjemy w symulacji. Niektórzy naukowcy też uważają, że jest to możliwe. Zaczęli oni obmyślać testy sprawdzające, które pozwoliłyby zbadać, czy wszechświat jest symulacją. Stawiają hipotezy, jakie mogłyby być ograniczenia takiej symulacji, i jak mogłyby zostać wykryte w naszym świecie. Gdzie szukać takich usterek?
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.
Według jednej z teorii, symulacja z biegiem czasu może nagromadzić sporo błędów. Żeby je naprawić, twórcy symulacji mogą dostosowywać prawa natury. Te przesunięcia mogą być maleńkie, na przykład niektóre stałe, mierzone z dokładnością do części milionowej, nie zmieniły się od dekad, więc takie zmiany musiałyby mieć jeszcze mniejszą skalę. W miarę uzyskiwania większej precyzji pomiarów tych stałych, możemy z biegiem czasu wykryć niewielkie przesunięcia.
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.
Kolejnym miejscem poszukiwań jest idea skończonej pamięci komputera. Nie ważne, jak jest ogromny, nie może tworzyć symulacji w nieskończoność. Jeśli przestrzeń i czas są ciągłe, to nawet niewielki fragment wszechświata ma nieskończone punkty, co staje się niemożliwe do zasymulowania przez ograniczoną moc obliczeniową. Symulacja musi prezentować czas i przestrzeń na niewielkich fragmentach. Byłyby niewyobrażalnie małe. Ale możemy ich szukać, wykorzystując pewne cząstki subatomowe jako sondy. Podstawowa zasada brzmi: im coś jest mniejsze, tym bardziej podatne na zakłócenia. Jak przejazd przez dziurę w drodze deskorolką i ciężarówką. Taka jednostka czasoprzestrzeni byłaby tak mała, że większość rzeczy mogłaby przez nią przeniknąć bez zakłóceń. Nie tylko obiekty widoczne gołym okiem, także cząsteczki, atomy, a nawet elektrony i większość innych subatomowych cząstek, które odkryliśmy.
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.
Jeśli odkryjemy maleńką jednostkę czasoprzestrzeni, lub zmieniającą się stałą w prawach natury, czy udowodnimy, że wszechświat to symulacja? Nie, byłby to tylko jeden z pierwszych kroków. Mogą być inne wyjaśnienia dla tych odkryć. Trzeba znacznie więcej dowodów do ustanowienia hipotezy symulacji jako działającego prawa natury.
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.
Nieważne, ile testów wymyślimy, ograniczają nas ich pewne założenia. Nasze obecne pojmowanie świata na poziomie kwantowym sięga do tego, co wiemy na temat skali Plancka. Jeśli jednostka czasoprzestrzeni znajduje się na tej skali, nie bylibyśmy w stanie jej znaleźć na obecnym poziomie nauki. Wciąż jest wiele elementów do zbadania mniejszych od tego, co możemy zaobserwować, ale większych od skali Plancka.
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.
Podobnie przesunięcia w stałych należących do praw naturalnych można by zaobserwować tylko w czasie całego trwania kosmosu. Może i nawet istnieją, ale nie możemy ich zmierzyć w ciągu stuleci, lub tysiącleci pomiarów. Jesteśmy też ograniczeni myśleniem, że taki symulator wszechświata wykonuje obliczenia w taki sam sposób, jak my, z podobnymi ograniczeniami obliczeniowymi. Tak naprawdę nie mamy możliwości sprawdzenia, jakie byłyby ograniczenia i metody obcej cywilizacji, ale musimy gdzieś zacząć.
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?
Może i nigdy nie będzie nam dane udowodnić, czy wszechświat to symulacja, ale zawsze możemy rozwijać naukę i technikę w poszukiwaniu odpowiedzi na pytanie: Jaka jest natura rzeczywistości?