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?
Žijeme v obrovskom vesmíre, na malej mokrej planéte, kde sa pred miliardami rokov vyvinuli jednobunkové formy života z rovnakých prvkov ako všetok neživý materiál okolo nich, množiac sa a vyžarujúc do neuveriteľného lúča zložitých foriem života. To všetko – živé a neživé, mikroskopické a kozmické – sa riadi matematickými zákonmi s očividne svojvoľnými konštantami. A to otvára otázku: Ak je vesmír úplne riadený podľa týchto zákonov, nemohol by ho dostatočne výkonný počítač presne nasimulovať? Mohla by byť naša realita neuveriteľne podrobná simulácia zavedená omnoho pokročilejšou civilizáciou?
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?
Táto myšlienka môže znieť ako sci-fi, ale je predmetom seriózneho výskumu. Filozof Nick Bostrom predložil presvedčivý argument o tom, že pravdepodobne žijeme v simulácii, a niektorí vedci si tiež myslia, že je to možnosť. Títo vedci začali uvažovať o experimentoch, aby zistili, či je náš vesmír simulácia. Predpokladajú, čo môžu byť obmedzenia tejto simulácie a ako by tieto obmedzenia mohli viesť k zistiteľným znameniam vo svete. Takže kde by sme mohli hľadať tie závady?
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.
Jednou z myšlienok je, že pri chode simulácie sa môžu v priebehu času hromadiť chyby. Na nápravu týchto chýb by mohli simulátory upraviť konštanty v zákonoch prírody. Tieto zmeny môžu byť malé – napríklad, určité konštanty, ktoré sme zmerali s presnosťou na milióntiny, zostali stabilné po desaťročia, takže akýkoľvek posun musí byť v ešte menšom meradle. Ale ak získame väčšiu presnosť pri meraní týchto konštánt, mohli by sme v priebehu času zaznamenať mierne zmeny.
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.
Ďalšia možnosť pochádza z konceptu, ktorý obmedzuje výpočtový výkon. Bez ohľadu na to aký je obrovský, nemôže simulovať nekonečno. Ak je priestor a čas nepretržitý, potom aj malý kúsok vesmíru má nekonečné body a je nemožné ho simulovať s obmedzeným výpočtovým výkonom. Simulácia by teda musela reprezentovať priestor a čas vo veľmi malých častiach. Tie by boli takmer nepochopiteľne malé. Možno ich však budeme môcť hľadať použitím určitých subatomárnych častíc ako sond. Základný princíp je tento: čím je niečo menšie, tým citlivejšie to bude na narušenie – pomyslite na náraz do výmoľa na skateboarde verzus na nákladiaku. Akákoľvek jednotka v časopriestore by bola taká malá, že väčšina vecí by cez ňu prešla bez prerušenia – nielen objekty dosť veľké na to, aby boli viditeľné voľným okom, ale aj molekuly, atómy a dokonca elektróny a väčšina ďalších subatomárnych častíc, ktoré sme objavili.
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.
Ak objavíme malú jednotku v časopriestore alebo meniacu sa konštantu v zákone prírody, bolo by to dôkazom toho, že vesmír je simulácia? Nie. Bol by to iba prvý z mnohých krokov. Pre každé z týchto zistení môžu existovať aj iné vysvetlenia. Bolo by potrebných oveľa viac dôkazov na stanovenie hypotézy simulácie ako funkčnej teórie prírody.
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.
Akokoľvek veľa testov navrhneme, sme obmedzení určitými predpokladmi, ktoré všetky zdieľajú. Naše súčasné chápanie prírodného sveta na kvantovej úrovni sa rozpadá pri tom, čo je známe ako Planckova stupnica. Ak je jednotka časopriestoru v tomto rozsahu, neboli by sme schopní ju vyhľadať s naším súčasným vedeckým porozumením. Stále existuje široká škála vecí menších než to, čo je v súčasnosti pozorovateľné, ale väčšie ako Planckova stupnica, čo musíme preskúmať.
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.
Podobne by zmeny konštánt prírodných zákonov mohli nastať tak pomaly, že by boli pozorovateľné iba počas celého života vesmíru. Takže by mohli existovať, aj keď ich nezaznamenáme po stáročia alebo tisícročia meraní. Sme tiež zaujatí názorom, že simulátor nášho vesmíru, ak existuje, robí výpočty rovnako ako my, s podobnými výpočtovými obmedzeniami. Nemáme žiaden spôsob, akým zistiť, aké by boli obmedzenia a metódy mimozemskej civilizácie, ale musíme niekde začať.
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?
Možno nikdy nebude možné definitívne dokázať, či vesmír je, alebo nie je simulácia, ale vždy budeme posúvať vedu a techniku vpred pri skúmaní otázky: aká je podstata reality?