روشی برای اینکه بفهمیم و ثابت کنیم که آیا همه ما در یک برنامه کامپیوتری زندگی می‌کنیم یا خیر!

فیزیکدان‌ها مدتهاست در تلاش بوده‌اند تا توضیح دهند که چرا جهان با شرایط مناسب برای تکامل زندگی آغاز ش . چرا قوانین فیزیکی و ثابت‌ها مقادیر بسیار خاصی دارند که به ستاره‌ها، سیارات و در نهایت حیات اجازه رشد می‌دهند؟

به عنوان مثال، نیروی انبساط جهان، انرژی تاریک ، بسیار ضعیف‌تر از آن چیزی است که تئوری نشان می‌دهد باید باشد و این به ماده اجازه می‌دهد به جای اینکه از هم جدا شود، در کنار هم جمع شود.

یک پاسخ رایج این است که ما در شرایط چندجهانی بی‌نهایت از جهان‌ها زندگی می‌کنیم، بنابراین نباید تعجب کنیم که حداقل یکی از جهان‌ها مانند ماست. اما دیگری این است که جهان ما یک شبیه‌سازی کامپیوتری است، با کسی (شاید یک گونه بیگانه پیشرفته) که شرایط را به خوبی تنظیم می کند.

گزینه دوم توسط شاخه‌ای از علم به نام فیزیک اطلاعات information physics, پشتیبانی می‌شود که نشان می‌دهد فضا-زمان و ماده پدیده‌های اساسی نیستند. در عوض، واقعیت فیزیکی اساساً از تکه‌هایی از اطلاعات تشکیل شده است که تجربه ما از فضا-زمان از آن تشکیل می‌شود.

در مقام مقایسه، دما از حرکت جمعی اتم‌ها پدید می‌آید و هیچ اتمی اساساً دما ندارد.

این منجر به این احتمال فوق‌العاده می‌شود که کل جهان ما در واقع یک شبیه‌سازی کامپیوتری باشد.

این ایده آنقدرها هم جدید نیست. در سال 1989، فیزیکدان افسانه‌ای، جان آرچیبالد ویلر ، پیشنهاد کرد که جهان اساساً ریاضی است و عنوان برآمده از اطلاعات است. او عبارت قصار معروف «از بیت ناشی می‌شود یا ساخته شده» را ابداع کرد.

در سال 2003، فیلسوف نیک بوستروم از دانشگاه آکسفورد در بریتانیا فرضیه شبیه‌سازی خود را فرموله کرد که استدلال می کند که در واقع بسیار محتمل است که ما در یک شبیه‌سازی زندگی می‌کنیم.

دلیلش این است که یک تمدن پیشرفته باید به نقطه‌ای برسد که فناوری آن‌ها آنقدر پیچیده باشد که شبیه‌سازی‌ها از واقعیت قابل تشخیص نباشد و شرکت‌کنندگان متوجه نباشند که در یک شبیه‌سازی هستند.

اما فیزیکدانی به نام ست لوید از موسسه فناوری ماساچوست در ایالات متحده، فرضیه شبیه‌سازی را با پیشنهاد این که کل جهان می تواند یک کامپیوتر کوانتومی غول پیکر باشد، به سطح بعدی برد‌.

 شواهد تجربی

شواهدی وجود دارد که نشان می دهد واقعیت فیزیکی ما می‌تواند یک واقعیت مجازی شبیه‌سازی شده باشد تا یک دنیای عینی که مستقل از ناظر وجود دارد.

هر دنیای واقعیت مجازی مبتنی بر پردازش اطلاعات خواهد بود. این بدان معناست که همه چیز در نهایت دیجیتالی یا پیکسلی می‌شود تا به جایی که نتوان اطلاعات را بیشتر تقسیم کرد یعنی بیت‌ها. معادلکوچکترین واحد مجزای انرژی، طول و زمان وجود دارد.

به صورت مشابهی، ذرات بنیادی که تمام ماده مرئی در جهان را تشکیل می‌دهند، کوچکترین واحدهای ماده هستند. به بیان ساده، دنیای ما پیکسلی شده است.

قوانین فیزیک که بر همه چیز در جهان حاکم است نیز شبیه خطوط کد کامپیوتری است که یک شبیه‌سازی در اجرای برنامه دنبال می شود. علاوه بر این، معادلات ریاضی، اعداد و الگوهای هندسی در همه جا وجود دارند. به نظر می رسد که جهان کاملاً ریاضی است.

اما کنجکاوی دیگر در فیزیک که از فرضیه شبیه‌سازی پشتیبانی می کند، حداکثر سرعت در جهان ما است یا همان سرعت نور است. در واقعیت مجازی، این محدودیت با محدودیت سرعت پردازنده یا محدودیت قدرت پردازش مطابقت دارد.

ما می‌دانیم که یک پردازنده بیش از حد بارگذاری شده، پردازش کامپیوتر را در یک شبیه‌سازی کند می کند. به طور مشابه، نظریه نسبیت عام آلبرت اینشتین نشان می دهد که زمان در مجاورت یک سیاهچاله کند می‌شود .

شاید حمایت‌کننده ترین شواهد فرضیه شبیه سازی از مکانیک کوانتومی باشد که نشان می‌دهد که طبیعت «واقعی» نیست: ذرات در حالت‌های معین، مانند مکان‌های خاص، به نظر نمی‌رسند وجود داشته باشند، مگر اینکه واقعاً آنها را مشاهده یا اندازه‌گیری کنید. در عوض، آنها در ترکیبی از حالت های مختلف به طور همزمان هستند. به طور مشابه، واقعیت مجازی برای اتفاق افتادن چیزها به یک ناظر یا برنامه نویس نیاز دارد.

درهم تنیدگی entanglement  کوانتومی همچنین به دو ذره اجازه می‌دهد تا به طور شبح وار به هم متصل شوند، به طوری که اگر یکی را دستکاری کنید، به طور خودکار و بلافاصله دیگری را نیز دستکاری می کنید، مهم نیست چقدر از هم فاصله دارند. این اثر که به ظاهر سریعتر از سرعت نور است، که باید غیر ممکن باشد.

این را می توان با این واقعیت نیز توضیح داد که در یک کد واقعیت مجازی، همهنقاط باید تقریباً به همان اندازه از یک پردازنده مرکزی دور باشند. بنابراین در حالی که در دنیای فیزیکی، دو ذره میلیون‌ها سال نوری از هم فاصله دارند، اما اگر در یک شبیه‌سازی این طور نیست.

آزمایشات احتمالی

با فرض اینکه جهان واقعاً یک شبیه‌سازی است،  چه نوع آزمایش‌هایی را می‌توانیم از درون شبیه‌سازی برای اثبات این موضوع انجام دهیم؟

منطقی است که فرض کنیم یک جهان شبیه‌سازی شده حاوی اطلاعات زیادی در همه جای اطراف ما باشد. این بیت های اطلاعاتی خود کد را نشان می دهند. از این رو، تشخیص این بیت های اطلاعاتی فرضیه شبیه سازی را اثبات خواهد کرد.

اصل هم ارزی اطلاعات جرم-انرژی (M/E/I) اخیراً پیشنهاد شده – که نشان می‌دهد جرم را می توان به عنوان انرژی یا اطلاعات بیان کرد، یا برعکس و بیان می کند که بیت های اطلاعاتی باید جرم کمی داشته باشند.

نویسنده یک مقاله تازه – دکتر ملوین ام وپسون، مدرس ارشد فیزیک، دانشگاه پورتسموث – پیشنهاد کرده که اطلاعات در واقع شکل پنجم ماده در کیهان است.  حتی محتوای اطلاعات مورد انتظار را برای هر ذره ابتدایی را محاسبه کرده. این مطالعات منجر به انتشار یک پروتکل آزمایشی در سال 2022 برای آزمایش این پیش‌بینی‌ها شد.

این آزمایش شامل پاک کردن اطلاعات موجود در ذرات بنیادی با اجازه دادن به آنها و پادذرات آنها با انتشار «فوتون» است.

او محدوده دقیق فرکانس‌های مورد انتظار فوتون های حاصل را پیش بینی کرده . این آزمایش با ابزارهای موجود ما بسیار قابل دستیابی است.

رویکردهای دیگری نیز وجود دارد. فیزیکدان فقید جان بارو استدلال کرده است که یک شبیه‌سازی خطاهای محاسباتی جزئی ایجاد می کند که برنامه نویس باید آنها را برطرف کند تا ادامه یابد.

او پیشنهاد کرد که ما ممکن است چنین تثبیت‌هایی را تجربه کنیم که نتایج تجربی متناقضی به طور ناگهانی ظاهر می شوند، مانند تغییر ثابت‌های طبیعت. بنابراین نظارت بر مقادیر این ثابت‌ها گزینه دیگری است.

ماهیت واقعیت ما یکی از بزرگترین رازهای موجود است. هر چه بیشتر فرضیه شبیه‌سازی را جدی بگیریم، شانس بیشتری برای اثبات یا رد آن روزی خواهیم داشت.

منبع