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?
Vivemos num amplo universo, num pequeno planeta com água, onde, há milhares de milhões de anos, formas de vida unicelulares evoluíram a partir dos mesmos elementos que constituíam todo o material não-vivo à sua volta, proliferando e dando origem a um leque incrível de formas de vida complexas. Tudo o que existe — vivo ou inanimado, microscópico ou cósmico — é regido por leis matemáticas com constantes aparentemente arbitrárias. O que nos leva à questão: Se o universo é regido na sua totalidade por estas leis, um computador suficientemente potente será capaz de o simular na perfeição? Será que a nossa realidade não passa de uma simulação sobejamente detalhada posta em marcha por uma civilização muito mais avançada?
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?
Pode soar-nos a ficção científica, mas esta ideia tem sido um sério objeto de estudo. O filósofo Nick Bostrom propôs um argumento convincente de que estamos provavelmente a viver numa simulação, e há cientistas que também acreditam nesta possibilidade. Eles têm vindo a ponderar em levar a cabo testes experimentais para averiguar se o nosso universo é uma simulação. Estão a formular hipóteses quanto às possíveis limitações desta simulação, e como estas se podem traduzir em sinais detetáveis pelo mundo. Então, onde podemos procurar estes "erros"?
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.
Uma das hipóteses sugere que, durante a simulação, vão-se acumulados erros ao longo do tempo. Para corrigir esses erros, os simuladores podem ir ajustando as constantes nas leis da Natureza. Estes ajustes podem ser minúsculos como, por exemplo, certas constantes que temos vindo a medir com precisão de partes por milhão têm-se mantido estáveis durante décadas, pelo que qualquer alteração terá de ocorrer a uma escala ainda menor Mas à medida que a precisão das medições dessas constantes aumenta, poderemos detetar ligeiras alterações ao longo do tempo.
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.
Outro local possível para procurar provém da noção que o poder computacional finito, por maior que seja, não consegue simular infinitos. Se o espaço e o tempo forem contínuos, então até a mais minúscula porção do universo contém infinitos pontos, tornando-se impossível a sua simulação a partir do poder computacional finito. Assim, uma simulação teria de representar o espaço e o tempo em ínfimos pedaços. Estes seriam quase incompreensivelmente minúsculos. Mas talvez seja possível procurá-los ao utilizar certas partículas subatómicas como sondas. O princípio básico é este: quanto mais pequena for uma coisa, mais sensível ela será a uma perturbação. Pensem em passar por cima de um buraco com um "skate" ou com um camião. Qualquer unidade no espaço-tempo seria tão pequena que a maioria das coisas viajaria por ela sem perturbações, não só objetos suficientemente grandes para serem visíveis a olho nu, mas também moléculas, átomos e até eletrões e a maioria das outras partículas subatómicas já descobertas.
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.
A descoberta de uma partícula minúscula no espaço-tempo ou uma constante ajustável numa lei natural, seria a prova de que o universo é uma simulação? Não. Seria apenas o primeiro de muitos passos. Pode haver outras razões para cada uma dessas descobertas. E seriam necessárias muito mais provas para estabelecer a hipótese da simulação como uma teoria preliminar da Natureza.
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.
Por mais testes que sejam criados, estamos limitados por algumas hipóteses comuns a todos eles. A nossa atual perceção do mundo natural a um nível quântico decompõe-se em algo conhecido como escala de Planck. Se a unidade do espaço-tempo pertencer a esta escala, não a conseguiríamos observar com o nosso conhecimento científico atual. Há ainda uma vasta gama de coisas que são mais pequenas do que é atualmente observável, mas maiores do que a escala de Planck, para investigar.
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.
Do mesmo modo, ajustes nas constantes da lei natural ocorreriam tão lentamente que apenas seriam observáveis ao longo da vida do universo. Por isso, podem existir mesmo se não as detetarmos durante centenas ou milhares de medições. Somos também parciais ao pensar que o simulador do nosso universo, se existir, faz cálculos da mesma forma que nós, com limitações computacionais semelhantes. Na verdade, não temos forma de saber quais seriam as restrições e métodos de uma civilização alienígena, mas temos de começar por algum lado.
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?
Poderá nunca ser possível provar, de modo conclusivo, que o universo é, ou não, uma simulação, mas estaremos sempre a impulsionar a ciência e a tecnologia atrás desta pergunta: Qual é a natureza da realidade?