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?
Мы живём в необъятной Вселенной на маленькой, покрытой водой планете, где миллиарды лет назад из тех же элементов, из которых состоят все окружающие неживые объекты, образовались первые одноклеточные формы жизни, которые, плодясь и размножаясь, создали многообразие сложных форм жизни. На всё сущее — живое или нет, микроскопических или вселенских размеров — действуют законы математики, имеющие, судя по всему, произвольные константы. И всё это ставит перед нами вопрос: «Если Вселенной полностью управляют эти законы, возможно ли, что её в точности воспроизводит сверхмощный компьютер?» Возможно ли, что наша действительность — невероятно детализированная симуляция, которую запустила гораздо более развитая цивилизация?
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?
Кажущаяся фантастическим сюжетом гипотеза является предметом серьёзного научного исследования. Философ Ник Бостром выдвинул веский довод о том, что, вероятно, все мы живём в симуляции, и некоторые учёные тоже допускают такую возможность. Эти учёные начали разработку экспериментов с целью выяснить, является ли наша Вселенная симуляцией. Они строят предположения о возможных ограничениях, накладываемых симуляцией, а также о том, как эти ограничения могут быть обнаружены в действительности. Так где же эта система может давать сбои?
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.
Согласно одной гипотезе, в процессе работы в симуляции могут со временем накапливаться ошибки. Для исправления этих ошибок создатели симуляции корректируют константы законов природы. Это могут быть практически незаметные изменения, например, определённые константы, измеренные с точностью до миллионных долей, не менялись в течение многих лет, поэтому любое изменение должно быть в ещё меньших масштабах. Но с увеличением точности измерения данных констант становится возможным обнаружение мельчайших изменений с течением времени.
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.
Другая возможность состоит в том, что ограниченные вычислительные ресурсы даже самых мощных компьютеров не в состоянии симулировать бесконечность. При условии непрерывности пространства и времени даже самый крохотный фрагмент Вселенной содержит бесконечное число частиц, что невозможно симулировать при помощи ограниченных вычислительных ресурсов. То есть в симуляции пространство и время будут существовать в виде мельчайших фрагментов. Речь идёт о непостижимо малых величинах. Но не исключено, что можно будет начать их поиск, используя определённый субатомные частицы в качестве своего рода «зондов». Основой принцип следующий: чем что-то меньше, тем в большей степени оно подвержено искажениям. Это как наехать на дорожную выбоину на скейтборде или на грузовике. Любая единица пространства-времени будет настолько мала, что большинство объектов пройдёт через неё без каких-либо помех — речь не только об объектах, видимых невооружённым взглядом, но и молекулах, атомах, электронах
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.
и о большинстве других открытых субатомных частиц. Если мы действительно обнаружим мельчайшие частицы пространства-времени или меняющиеся константы в законах природы, будет ли это доказательством, что наша Вселенная — симуляция? Нет! Это будет лишь первым шагом в череде долгих исследований. Для каждой подобной находки, возможно, найдутся другие объяснения. Чтобы гипотеза о симуляции стала основной объясняющей реальность теорией, потребуется гораздо больше подтверждений.
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.
Сколько бы ни проводилось опытов, у всех них есть ряд общих ограничивающих допущений. В нынешнем понимании окружающего мира на квантовом уровне мы руководствуемся так называемой системой планковских единиц. Если единица пространства-времени соизмерима с масштабом системы, то мы не сможем обнаружить её в рамках существующей системы знаний. Есть ещё немало объектов для изучения, которые меньше тех, что на данный момент можно наблюдать, но бо́льших, чем планковские масштабы.
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.
И сдвиги в константах законов природы могут происходить настолько медленно, что наблюдать их можно будет лишь в рамках всего существования Вселенной. Они могут происходить, даже если мы их не обнаружим за сотни и тысячи лет измерений. Мы также склонны считать, что создатель нашей Вселенной, если он существует, производит вычисления так же, как и мы, со схожими вычислительными ограничениями. В реальности нам не дано знать, какие ограничения и методы вычислений существуют в иной цивилизации, но необходимо с чего-то начинать.
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?
Возможно, никогда не удастся с определённостью сказать, является ли наша Вселенная симуляцией или нет, но мы не перестанем продвигать вперёд науку и технику в поисках ответа на вопрос: «Что же на самом деле представляет собой наша реальность?»