Некоторые ученые полагают, что наша Вселенная представляет собой гигантскую компьютерную симуляцию. Должны ли мы беспокоиться по этому поводу?

Реальны ли мы? А как насчет меня лично?

Раньше подобными вопросами задавались лишь философы. Ученые же пытались понять, что собой представляет наш мир, и объяснить его законы.

Но появившиеся в последнее время соображения относительно устройства Вселенной ставят экзистенциальные вопросы и перед наукой.

Некоторые физики, космологи и специалисты в области искусственного интеллекта подозревают, что мы все живем внутри гигантской компьютерной симуляции, принимая виртуальный мир за реальность.

    Обман "злого гения": может ли мир быть компьютерной симуляцией?
    Исчезнет ли когда-нибудь религия?
    Наука и религия: можно ли положить конец вражде?
    Виртуальный олень устроил хаос в GTA V
    Как виртуальная реальность помогает в лечении паранойи

Эта идея противоречит нашим ощущениям: ведь мир слишком реалистичен, чтобы быть симуляцией. Тяжесть чашки в руке, аромат налитого в нее кофе, окружающие нас звуки - как можно подделать такое богатство переживаний?

Но задумайтесь о прогрессе, достигнутом в компьютерных и информационных технологиях за последние несколько десятилетий.

Нынешние видеоигры населены персонажами, реалистично взаимодействующими с игроком, и симуляторы виртуальной реальности порой делают ее неотличимой от мира за окном.

И этого вполне достаточно, чтобы сделать из человека параноика.

В фантастической кинокартине "Матрица" эта идея формулируется предельно четко. Люди там заключены в виртуальном мире, который безоговорочно воспринимают как реальный.

Однако "Матрица" - не первый фильм, исследующий феномен искусственной вселенной. Достаточно вспомнить "Видеодром" Дэвида Кроненберга (1982) или "Бразилию" Терри Гиллиама (1985).

Все эти антиутопии поднимают два вопроса: как узнать, что мы живем в виртуальном мире, и так ли уж это на самом деле важно?
Image copyright Getty Images
Image caption Илон Маск, глава компаний Tesla и SpaceX

У версии о том, что мы живем внутри симуляции, имеются влиятельные сторонники.

Как заявил в июне 2016 г. американский предприниматель Илон Маск, вероятность этого составляет "миллиард к одному".

А технический директор Google в области искусственного интеллекта Рэймонд Курцвейл предполагает, что, возможно, "вся наша Вселенная - научный эксперимент младшеклассника из другой вселенной".

Рассматривать такую возможность готовы и некоторые физики. В апреле 2016 г. ученые приняли участие в обсуждении этой темы в нью-йоркском Американском музее естественной истории.

Никто из этих людей не утверждал, что в действительности мы плаваем голышом в липкой жидкости, утыканные проводами, как герои "Матрицы".

Но есть как минимум два возможных сценария, согласно которым Вселенная вокруг нас может быть искусственной.

Космолог Алан Гут из Массачусетского технологического института предполагает, что Вселенная может быть реальной, но одновременно является лабораторным экспериментом. Согласно его гипотезе, наш мир создан неким сверхразумом - подобно тому, как биологи растят колонии микроорганизмов.

В принципе, не существует ничего, что исключало бы возможность создания вселенной в результате искусственного Большого взрыва, говорит Гут.

Вселенная, в которой проводился бы подобный эксперимент, осталась бы при этом целой и невредимой. Новый мир образовался бы в отдельном пространственно-временном пузыре, который быстро отделился бы от материнской вселенной и потерял с ней контакт.

Данный сценарий никак не влияет на нашу жизнь. Даже если Вселенная зародилась в "пробирке" сверхразума, физически она так же реальна, как если бы образовалась естественным путем.

Но есть и второй сценарий, привлекающий особый интерес, поскольку подрывает сами основы нашего понимания реальности.
Image copyright TAKE 27 LTD/SCIENCE PHOTO LIBRARY
Image caption Не исключено, что наша Вселенная была создана искусственно. Но кем?

Маск и другие сторонники этой гипотезы утверждают, что мы являемся целиком симулированными существами - всего лишь потоками информации в некоем гигантском компьютере, наподобие персонажей видеоигры.

Даже наш мозг является симуляцией, реагирующей на искусственные раздражители.

В этом сценарии не существует матрицы, из которой можно было бы выбраться: вся наша жизнь и есть матрица, за пределами которой существование просто невозможно.

Но почему мы должны верить в такую замысловатую версию собственного существования?

Ответ очень прост: человечество уже способно симулировать реальность, и с дальнейшим развитием технологии в конечном счете будет способно создать совершенную симуляцию, населяющие которую разумные существа-агенты воспринимали бы ее как абсолютно реальный мир.

Мы создаем компьютерные симуляции не только для игр, но и в исследовательских целях. Ученые имитируют различные ситуации взаимодействия на самых разных уровнях - от субатомных частиц до человеческих сообществ, галактик и даже вселенных.

Так, компьютерное симулирование сложного поведения животных помогает нам понять, как формируются стаи и рои. Благодаря симуляциям мы изучаем принципы образования планет, звезд и галактик.

Мы можем симулировать и человеческие сообщества с использованием относительно простых агентов, делающих выбор на основании определенных правил.
Image copyright SPL
Image caption Суперкомпьютеры становятся все более мощными

Такие программы моделируют сотрудничество между людьми, развитие городов, функционирование дорожного движения и государственной экономики, а также многие другие процессы.

По мере роста вычислительной мощности компьютеров симуляции становятся все сложнее. В отдельные программы, имитирующие человеческое поведение, уже встраиваются элементы мышления - пока еще примитивные.

Исследователи полагают, что в не столь отдаленном будущем виртуальные агенты смогут принимать решения, основываясь не на элементарной логике из разряда "если…то…", а на упрощенных моделях человеческого сознания.

Кто может поручиться, что вскоре мы не станем свидетелями создания виртуальных существ, наделенных сознанием? Успехи в понимании принципов работы мозга, а также обширные вычислительные ресурсы, которые сулит развитие квантовой компьютерной техники, неуклонно приближают этот момент.

Если мы когда-либо достигнем такой ступени развития технологий, то будем одновременно проводить огромное количество симуляций, число которых значительно превзойдет наш единственный "реальный" мир.

Так ли уж невозможно, в таком случае, что некая разумная цивилизация где-то во Вселенной уже достигла этой стадии?

А раз так, было бы логично предположить, что мы как раз и живем внутри подобной симуляции, а не в мире, в котором виртуальные реальности создаются - ведь вероятность этого статистически гораздо выше.
Image copyright Science Photo Library
Image caption Научная симуляция зарождения Вселенной

Философ Ник Бостром из Оксфордского университета разбил этот сценарий на три возможных варианта:

(1) цивилизации самоуничтожаются, не достигнув уровня развития, на котором возможно создание подобных симуляций;

(2) цивилизации, достигшие этого уровня, по какой-то причине отказываются от создания таких симуляций;

(3) мы находимся внутри подобной симуляции.

Вопрос в том, какой из этих вариантов представляется наиболее вероятным.

Американский астрофизик Джордж Смут, Нобелевский лауреат в области физики, утверждает, что убедительных причин верить в первые два варианта не существует.

Бесспорно, человечество упорно создает себе проблемы - достаточно упомянуть глобальное потепление, растущие запасы ядерного оружия и угрозу массового вымирания видов. Но эти проблемы необязательно приведут к уничтожению нашей цивилизации.
Image copyright ANDRZEJ WOJCICKI/SCIENCE PHOTO LIBRARY
Image caption Не являемся ли мы все частью компьютерной симуляции?

Более того, нет причин, по которым принципиально невозможно было бы создать очень реалистичную симуляцию, персонажи которой считали бы, что живут в настоящем мире и вольны в своих действиях.

А учитывая, насколько распространены во Вселенной планеты земного типа (одна из которых, открытая совсем недавно, находится относительно недалеко от Земли), было бы верхом самонадеянности предполагать, что человечество является самой развитой цивилизацией, отмечает Смут.

Как насчет варианта номер два? Теоретически человечество могло бы воздержаться от проведения подобных симуляций по этическим соображениям - например, посчитав негуманным искусственное создание существ, убежденных в том, что их мир реален.

Но и это кажется маловероятным, говорит Смут. В конце концов, одной из основных причин, почему мы сами проводим симуляции, является наше стремление узнать больше о собственной реальности. Это может помочь нам сделать мир лучше и, возможно, спасти человеческие жизни.

Так что для проведения таких экспериментов всегда найдутся достаточные этические обоснования.

Похоже, нам остается лишь один вариант: вероятно, мы находимся внутри симуляции.

Но все это не более чем предположения. Можно ли им найти убедительные доказательства?

Многие исследователи полагают, что все зависит от качества симуляции. Логичнее всего было бы попытаться найти ошибки в программе - наподобие тех, что выдавали искусственную природу "реального мира" в фильме "Матрица". Например, мы могли бы обнаружить противоречия в физических законах.

Или же, как предположил покойный Марвин Минский, стоявший у истоков создания искусственного интеллекта, могут существовать характерные ошибки, связанные с округлением в приближенных вычислениях.
Image copyright Science Photo Library
Image caption Мы уже способны симулировать целые группы галактик

Например, в случае, когда у какого-то события имеется несколько вариантов исхода, сумма вероятностей их наступления должна составлять единицу. Если это не соответствует действительности, можно говорить о том, что тут что-то упущено.

Впрочем, по мнению некоторых ученых, и так существует достаточно причин думать, что мы находимся внутри симуляции. Например, наша Вселенная выглядит так, будто ее сконструировали искусственно.

Значения фундаментальных физических постоянных подозрительно идеальны для возникновения жизни во Вселенной - может создаться впечатление, что их установили намеренно.

Даже небольшие изменения в этих значениях привели бы к потере атомами стабильности или к невозможности образования звезд.

Космология до сих пор не может убедительно объяснить этот феномен. Но одно из возможных объяснений связано с термином "мультивселенная".

Что, если существует множество вселенных, возникших в результате событий, сходных с Большим взрывом, но подчиняющихся разным физическим законам?

Случайным образом некоторые из этих вселенных идеальны для зарождения жизни, и если бы нам не посчастливилось оказаться в одной из них, то мы бы не задавались вопросами о мироздании, потому что нас попросту не существовало бы.

Однако идея о существовании параллельных вселенных весьма умозрительна. Так что остается по крайней мере теоретическая вероятность того, что наша Вселенная на самом деле является симуляцией, параметры которой специально заданы создателями для получения интересующих их результатов - возникновения звезд, галактик и живых существ.

Хотя такую вероятность и нельзя исключить, подобное теоретизирование ведет нас по кругу.

В конце концов, можно с таким же успехом предположить, что и параметры "реальной" Вселенной, в которой живут наши создатели, были кем-то искусственно заданы. В этом случае принятие постулата о том, что мы находимся внутри симуляции, не объясняет загадки значений постоянных физических величин.

Некоторые специалисты в качестве доказательства того, что со Вселенной что-то не так, указывают на очень странные открытия, сделанные современной физикой.
Image copyright MARK GARLICK/SCIENCE PHOTO LIBRARY
Image caption Наша Вселенная - не более чем набор математических формул?

Особенно много подобных открытий дала нам квантовая механика - раздел физики, оперирующий чрезвычайно малыми величинами. Так, выясняется, что и материя, и энергия обладают гранулированной структурой.

Более того, "разрешение", при котором мы можем наблюдать Вселенную, имеет свой минимальный предел: если попытаться понаблюдать за более мелкими объектами, они просто не будут выглядеть достаточно "четкими".

По словам Смута, эти странные особенности квантовой физики как раз и могут быть признаками того, что мы живем внутри симуляции - подобно тому, как при попытке рассмотреть изображение на экране с очень близкого расстояния оно распадается на отдельные пиксели.

Но это очень грубая аналогия. Ученые постепенно приходят к выводу о том, что "зернистость" Вселенной на квантовом уровне может быть следствием более фундаментальных законов, определяющих пределы познаваемой реальности.

Еще один аргумент в пользу виртуальности нашего мира гласит, что Вселенная, как представляется ряду ученых, описывается математическими уравнениями.

А некоторые физики заходят еще дальше и утверждают, что наша реальность и является набором математических формул.

Космолог Макс Тегмарк из Массачусетского технологического института подчеркивает, что как раз такого результата можно было бы ожидать, если бы в основе законов физики лежал вычислительный алгоритм.

Однако этот аргумент грозит увлечь нас в порочный круг рассуждений.

Начать с того, что если некий сверхразум решит симулировать собственный "реальный" мир, логично предположить, что физические принципы в основе подобной симуляции будут отражать те, что действуют в его собственной вселенной - ведь именно так поступаем мы.

В этом случае истинное объяснение математической природы нашего мира заключалось бы не в том, что он является симуляцией, а в том, что "реальный" мир наших создателей устроен точно таким же образом.

Кроме того, симуляция необязательно должна быть основана на математических правилах. Можно заставить ее функционировать случайным, хаотичным образом.
Image copyright Science Photo Library
Image caption В основе Вселенной может лежать математика, полагают некоторые ученые

Привело бы это к зарождению жизни в виртуальной вселенной, неизвестно, но суть заключается в том, что нельзя делать выводы о степени "реальности" Вселенной, отталкиваясь от ее якобы математической природы.

Однако, по словам физика Джеймса Гейтса из Мэрилендского университета, есть более убедительная причина полагать, что за физические законы отвечает компьютерная симуляция.

Гейтс изучает материю на уровне кварков - субатомных частиц, из которых состоят протоны и нейтроны в атомных ядрах. По его словам, кварки подчиняются правилам, которые в чем-то напоминают компьютерные коды, корректирующие ошибки в обработке данных.

Возможно ли это?

Может быть, и так. Но не исключено, что подобная интерпретация физических законов - лишь самый свежий пример того, как человечество испокон веков интерпретировало окружающий мир, исходя из знаний о последних достижениях технологического прогресса.

В эпоху классической механики Ньютона Вселенная представлялась часовым механизмом. А позднее, на заре компьютерной эры, ДНК рассматривали в качестве своего рода хранилища цифрового кода с функцией хранения и считывания информации.

Возможно, мы просто каждый раз экстраполируем наши текущие технологические увлечения на законы физики.

По всей видимости, очень трудно, если вообще возможно, найти убедительное доказательство тому, что мы находимся внутри симуляции.

Если только в программном коде не допущено множество ошибок, будет непросто создать тест, результатам которого нельзя было бы найти какого-либо иного, более рационального объяснения.

Даже если наш мир и является симуляцией, говорит Смут, мы можем никогда не найти этому однозначного подтверждения - просто в силу того, что такая задача не под силу нашему разуму.

Ведь одной из целей симуляции является создание персонажей, которые функционировали бы в рамках установленных правил, а не нарушали их преднамеренно.

Впрочем, есть более серьезная причина, по которой нам, возможно, не стоит особо беспокоиться о том, что мы являемся лишь строчками программного кода.

Некоторые физики считают, что реальный мир в любом случае именно таким и является.

Терминологический аппарат, используемый для описания квантовой физики, все больше начинает напоминать словарь по информатике и вычислительной технике.

Некоторые физики подозревают, что на фундаментальном уровне природа может представлять собой не чистую математику, а чистую информацию: биты, наподобие компьютерных единиц и нулей.

Ведущий физик-теоретик Джон Уилер дал этой догадке название "Вещество из информации" (It from Bit).

Согласно данной гипотезе, все, что происходит на уровне взаимодействий фундаментальных частиц и выше, представляет собой своего рода вычислительный процесс.

"Вселенную можно рассматривать как гигантский квантовый компьютер, - говорит Сет Ллойд, сотрудник Массачусетского технологического института. - Если посмотреть на "внутренний механизм" Вселенной, то есть на структуру материи в самом мелком из возможных масштабов, мы увидим [квантовые] биты, участвующие в локальных цифровых операциях".
Image copyright RICHARD KAIL/SCIENCE PHOTO LIBRARY
Image caption Квантовый мир размыт и неясен для нас

Таким образом, если реальность - всего лишь информация, то не имеет значения, находимся мы внутри симуляции или нет: ответ на это вопрос не делает нас более или менее "реальными".

Как бы то ни было, мы просто не можем быть ничем кроме информации.

Имеет ли для нас принципиальное значение, была эта информация запрограммирована природой или неким сверхразумом? Вряд ли - ну разве что во втором случае наши создатели теоретически способны вмешаться в ход симуляции и даже вовсе прекратить ее.

Но что мы можем сделать, чтобы этого избежать?

Тегмарк рекомендует нам всем по возможности вести интересную жизнь, чтобы не наскучить нашим создателям.

Разумеется, это шутка. Наверняка у любого из нас найдутся более веские мотивы жить полной жизнью, чем страх того, что в противном случае нас "сотрут".

Но сама постановка вопроса указывает на определенные изъяны в логике рассуждений о реальности Вселенной.

Мысль о том, что неким экспериментаторам высшего порядка в конце концов надоест с нами возиться, и они решат запустить какую-нибудь другую симуляцию, слишком отдает антропоморфизмом.

Как и высказывание Курцвейла по поводу школьного эксперимента, она подразумевает, что наши создатели - всего лишь капризные подростки, развлекающиеся с игровыми приставками.

Подобным солипсизмом страдает и обсуждение трех вариантов Бострома. Это не более чем попытка описать Вселенную в терминах достижений человечества XXI века: "Мы ведь разрабатываем компьютерные игры. Держу пари, что сверхразумные существа тоже бы этим занимались, только их игры были бы гораздо круче!"

Разумеется, любые попытки представить, каким образом могли бы действовать сверхразумные существа, неизбежно приведут к экстраполяции нашего собственного опыта. Но это не отменяет ненаучности такого подхода.
Image copyright Science Photo Library
Image caption Вселенную можно представить и в виде квантового компьютера. Но что это нам даст?

Вероятно, неслучайно многие поборники идеи "всеобъемлющей симуляции" признаются, что в юности запоем читали научную фантастику.

Не исключено, что выбор чтения предопределил их взрослый интерес к проблематике внеземного разума, но он же побуждает их теперь к тому, чтобы облекать свои размышления в привычные жанру формы.

Они словно рассматривают космос через иллюминатор звездолета "Энтерпрайз" [из американского телесериала "Звездный путь" - Прим. переводчика].

Гарвардский физик Лиза Рэнделл не может понять энтузиазма, с которым некоторые ее коллеги носятся с идеей реальности как тотальной симуляции. Для нее это ничего не меняет в подходе к восприятию и исследованию мира.

По мнению Рэнделл, все зависит от нашего выбора: что именно понимать под так называемой реальностью.

Вряд ли Илон Маск целыми днями размышляет о том, что окружающие его люди, его семья и друзья - всего лишь конструкты, состоящие из потоков данных и проецируемые в его сознание.

Отчасти он этого не делает потому, что постоянно думать подобным образом об окружающем мире просто не получится.

Но гораздо важнее то, что мы все знаем в глубине души: единственное стоящее нашего внимания определение реальности - это наши непосредственные ощущения и переживания, а не гипотетический мир, спрятанный "за кулисами".

Однако в интересе к тому, что в действительности может стоять за миром, доступным нам в ощущениях, нет ничего нового. Философы задаются подобными вопросами на протяжении многих веков.
Image copyright Mike Agliolo/SCIENCE PHOTO LIBRARY
Image caption С нашей точки зрения, квантовый мир нелогичен

Еще Платон полагал, что принимаемое нами за реальность может быть лишь тенями, проецируемыми на стену пещеры.

Согласно Иммануилу Канту, хотя некая "вещь в себе", лежащая в основе воспринимаемых нами образов, и может существовать, познать ее нам не дано.

Знаменитая фраза Рене Декарта "Мыслю, следовательно, существую" означает, что способность к мышлению - единственный четкий критерий существования.

Концепция "мира как симуляции" преподносит эту старую философскую проблему в современной высокотехнологичной обертке, и в том нет большой беды.

Как и многие другие парадоксы философии, она заставляет нас критически взглянуть на некоторые укоренившиеся представления.

Но до тех пор, пока мы не сможем убедительно доказать, что намеренное разведение "реальности" и испытываемых нами ощущений от нее приводит к очевидным различиям в нашем поведении или в наблюдаемых нами явлениях, наше понимание реальности не изменится каким-либо существенным образом.

В начале XVIII века английский философ Джордж Беркли утверждал, что мир является иллюзией. На что его критик, писатель Сэмюэль Джонсон, воскликнул: "Вот мое опровержение!" - и пнул ногой камень.

На самом деле Джонсон не опроверг этим Беркли. Но его ответ на подобные утверждения, возможно, был самым правильным из возможных.