Ученые собираются проверить, живем ли мы в симуляции

Группа физиков заявляет, что собирается провести серию квантовых тестов, чтобы попытаться определить, живем ли мы в симуляции или нет.

Насколько можно судить, мы живем в реальной вселенной, хотя она и довольно странная. В квантовом мире дела обстоят действительно необычно. Одна особая странность проявляется в эксперименте с двумя щелями, который озадачивает физиков уже почти столетие и который ученые планируют использовать в своей проверке того, действительно ли мир реален.

Когда вы пропускаете свет через две щели на экране, образуется интерференционная картина, в которой волны интерферируют друг с другом по ту сторону щели. Когда это было впервые обнаружено, это было доказательством того, что свет ведет себя как волна. Но если пускать на экран фотоны (или электроны, или даже некоторые молекулы) по отдельности, что и делали ученые, то в итоге все равно получится интерференционная картина. Как будто один фотон прошел через обе щели в виде волны, которая затем распалась сама собой.

Все становится еще более странным. Если построить эксперимент с детекторами так, чтобы знать, в какую сторону прошел фотон, интерференционная картина не возникнет. Физики долго ломали над этим голову, и у них есть несколько объяснений, каждое из которых имеет свою степень странности.

В интерпретации многих миров, например, каждый раз, когда мы измеряем систему, находящуюся в суперпозиции множества различных возможных состояний, мы видим только одну версию при измерении, а остальные разыгрываются в другой вселенной. В других интерпретациях, таких как теория пилотной волны, частица, которую мы измеряем, движется на волне.

Квантовая механика сложна, но является лучшей интерпретацией квантового мира, и физики продолжают работать над этой проблемой. Одни считают, что наблюдение играет важную роль в коллапсе волновой функции, другие полагают, что существует физическое решение, которое ученые пока не могут понять. Они постоянно видят странные результаты, и многие из них неправильно интерпретируются.

Но одна из очень спорных идей заключается в том, что реальность — это симуляция, и мы видим ее только тогда, когда она нам представляется.

В 2017 году группа физиков в своей работе «О проверке теории симуляции» предложила несколько способов выяснить это с разной степенью сложности. Их идея основывается на предположении, что симуляция имеет ограниченные ресурсы и поэтому не симулирует все во Вселенной одновременно. Таким образом, симуляция будет действовать подобно компьютерной игре, отображая только те части симуляции, за которыми в данный момент наблюдает «игрок». Это похоже на то, как в некоторых видеоиграх вся наблюдаемая вселенная за экраном не отображается, чтобы сэкономить мощность компьютера.

По мнению ученых, ключ к выяснению того, находимся ли мы в симулированной вселенной или в реальной, заключается в том, чтобы выяснить, когда информация становится доступной нам, наблюдателям.

«Чтобы сэкономить себе вычислительную работу, система рассчитывает реальность только тогда, когда информация становится доступной для наблюдения игроком, а чтобы избежать обнаружения игроками, она поддерживает непротиворечивый мир, но время от времени неразрешимые конфликты приводят к появлению индикаторов VR и разрывов (например, дуализм волна/частица)», — пишут авторы в работе, размещенной на сервере препринтов arXiv.

Если это происходит только в момент наблюдения реальности наблюдателем (а не аппаратом), то, по мнению команды, это будет свидетельствовать о том, что «визуализация» происходит только в момент наблюдения, а значит, мы живем в симуляции».

Живем ли мы в симуляции

Используя ряд абстракций, они предполагают, что можно обнаружить (если мы живем в симуляции), что информация дается нам только в момент наблюдения. Для этого они попытались создать версии эксперимента с двойной щелью, которые показали бы нам, когда информация становится доступной для нас.

«Для проверки теории симуляции можно использовать две стратегии», — объясняет в своей работе команда ученых под руководством Томаса Кэмпбелла, бывшего ученого в области прикладной физики из НАСА. «1: Протестировать момент рендеринга. 2: Использовать противоречивые требования сохранения логической последовательности и избегания обнаружения, чтобы заставить движок VR-рендеринга создать разрывы в рендеринге или произвести измеряемое сигнатурное событие в нашей реальности, которое указывает на то, что наша реальность должна быть симулирована».

В одном из простейших экспериментов, предложенных ими, данные о направлении и экранные данные собираются на двух отдельных USB-накопителях и не видны экспериментатору. Продолжайте делать это, и у вас будет много флэш-накопителей, содержащих данные о путях и данные экрана. Затем вы уничтожаете USB-накопители с данными о направлении, основываясь на подбрасывании монеты.

«Уничтожение должно быть таким, чтобы данные не подлежали восстановлению и чтобы на компьютере, который хранил и передавал данные, не осталось никаких следов данных. Для n можно заменить случайное подбрасывание монеты случайным выбором подмножества, состоящего из половины пар USB-накопителей, содержащих данные, которые необходимо уничтожить (с одинаковой вероятностью для таких подмножеств)», — говорится в статье.

«Проверка успешна, если USB-накопители, хранящие паттерны столкновений, показывают паттерн помех только тогда, когда соответствующий USB-накопитель с данными «в какую сторону» был уничтожен».

Таким образом, если вы откроете экран с данными и увидите волновые картины, когда соответствующая флешка с данными будет уничтожена, это будет означать, что симуляция отобразила реальность в момент наблюдения (вы открываете файл), а не в момент наблюдения детектором.

Команда ученых предложила и другие, более сложные версии эксперимента, которые можно найти в их статье.

Несмотря на то, что эта идея является более подходящей для научной фантастики, на самом деле команда ученых собрала деньги на Kickstarter, чтобы провести эксперимент. Пока неясно, какой именно эксперимент они выбрали, но ученые пояснили, что испытания будут проводятся в Калифорнийском государственном политехническом университете (CalPoly). Канадский университет, также участвующий в исследовании, предпочел остаться неизвестным, говорится в пресс-релизе.

«Идея заключается в том, что сознание не является продуктом симуляции — оно фундаментально для реальности», — говорят ученые в пресс-релизе. «Если все пять экспериментов сработают так, как ожидалось, это поставит под сомнение общепринятое понимание реальности и откроет глубокие связи между сознанием и космосом».