Гипотеза симуляции. Наш мир — это компьютерная симуляция? Стоит ли воспринимать эту гипотезу буквально

Экология жизни. Люди: Доказательство методом моделирования. Почти каждый зритель «Матрицы» хотя бы в течение секунды или пары секунд допускает...

Почти каждый зритель «Матрицы» хотя бы в течение секунды или пары секунд допускает неприятную возможность того, что он может на самом деле жить в Матрице. Философ из Йельского университета Ник Бостром тоже рассматривает эту возможность и приходит к выводу, что она гораздо более вероятна, чем вы могли бы себе вообразить.

Доказательство методом моделирования

«Матрица» знакомит нас со странным и приводящим в ужас сценарием. Человечество лежит в коматозном состоянии в каких-то коконах, а каждая деталь реальности определяется и контролируется враждебными ему компьютерами.

Для большинства зрителей этот сценарий интересен как прием научной фантастики, невероятно далекой от всего, что существует сегодня или, скорее всего, появится в будущем. Однако после тщательного обдумывания подобный сценарий перестает казаться немыслимым. Он очень даже вероятен.

В одной из своих статей Рей Курцвейль обсуждает наблюдаемую тенденцию к развитию вычислительных мощностей с постоянно возрастающей скоростью. По прогнозам Курцвейля, практически неограниченное количество вычислительных мощностей станет доступным в течение следующих пятидесяти лет. Давайте предположим, что Курцвейль прав и рано или поздно человечество создаст практически безграничные вычислительные мощности. Для целей этой дискуссии не важно, когда это произойдет. На эти разработки может уйти сто, тысяча или миллион лет.

Как отмечается в статье Курцвейля, безграничные вычислительные возможности расширят способности человечества до невероятной степени. Эта цивилизация станет «постчеловеческой» и будет способна на необычайные технологические свершения.

Постчеловеческая цивилизация может принять различные формы. Она может оказаться во многом похожей на нашу современную цивилизацию или радикально от нее отличаться. Разумеется, почти невозможно предсказать, как будет развиваться подобная цивилизация. Но одно мы знаем точно: постчеловеческая цивилизация будет располагать доступом к практически бесконечным вычислительным мощностям .

Постчеловеческой цивилизации может оказаться по силам превращать планеты и другие астрономические объекты в сверхмощные компьютеры. В данный момент сложно с уверенностью определить «потолок» тех вычислительных мощностей, которые могут оказаться доступными постчеловеческим цивилизациям.

1. В этой статье представлено доказательство методом моделирования, согласно которому по крайней мере одно из следующих утверждений верно: весьма вероятно, что как биологический вид человечество начнет исчезать с лица земли, не достигнув «постчеловеческой» стадии .

2. Очень маловероятно, что любая постчеловеческая цивилизация запустит большое количество симуляций (моделей), имитирующих ее эволюционную историю (или, следовательно, вариантов этой истории).

3. Мы почти наверняка живем в компьютерной симуляции.

Давайте рассмотрим эти три утверждения поочередно.

Первое утверждение сформулировано прямо: если мы уничтожим самих себя в результате ядерной войны, биологической катастрофы или нанотехнологического катаклизма, то остальные пункты этого доказательства к делу не относятся . Однако давайте предположим, что это утверждение неверно, и, следовательно, мы сумеем избежать самоуничтожения и вступим в постчеловеческую эпоху.

Сущность человеческой цивилизации в условиях постчеловеческой эпохи невозможно представить во всей полноте. Точно так же нельзя вообразить разнообразные способы использования прктически неограниченных вычислительных мощностей. Но давайте рассмотрим один из них - создание сложных симуляций человеческой цивилизации.

Представим себе историков будущего, моделирующих различные сценарии исторического развития. Это будут не сегодняшние упрощенные модели. С учетом огромных вычислительных возможностей, которыми будут располагать эти историки, в их распоряжении могут оказаться очень подробные симуляции, в которых будет различимо каждое здание, каждая географическая деталь, каждая личность. И каждый из этих индивидуумов будет наделен тем же уровнем вычислительных мощностей, сложности и интеллекта, как живой человек. Как и агент Смит, они будут созданы на основе программного обеспечения, но при этом будут обладать психическими характеристиками человека. Конечно, они могут так никогда и не осознать, что являются программой. Чтобы создать точную модель, нужно будет сделать восприятие смоделированных личностей неотличимым от восприятия людей, живущих в реальном мире.

Подобно жителям Матрицы, эти люди будут существовать в искусственном мире, считая его реальным. В отличие от сценария с Матрицей эти люди будут полностью состоять из компьютерных программ.

Однако будут ли эти искусственные личности настоящими «людьми»? Будут ли они разумными независимо от уровня их вычислительных мощностей? Будут ли они наделены сознанием?

Реальность - это то, с чем никто на самом деле не знаком. Однако философы, изучающие сознание, обычно делают допущение о его «независимости от субстрата». По существу это означает, что сознание может зависеть от многих вещей - от знания, интеллекта (вычислительных мощностей), психической организации, отдельных деталей логической структуры и т. д. - но одним из условий, которые для сознания не обязательны, является биологическая ткань. Воплощение сознания в основанных на углероде биологических нейронных сетях - это не необходимое его свойство. В принципе того же самого эффекта можно добиться от основанных на кремнии процессоров, встроенных в компьютер.

Многим людям, знакомым с современной компьютерной техникой, идея о программном обеспечении, наделенном сознанием, кажется невероятной. Однако это интуитивное недоверие является продуктом относительно жалких возможностей сегодняшних компьютеров. Благодаря продолжающемуся усовершенствованию самих компьютеров и программного обеспечения компьютеры будут становиться все в большей степени разумными и сознательными. На самом деле с учетом склонности человека одушевлять все, что хотя бы отдаленно похоже на человека, люди могут начать наделять компьютеры сознанием задолго до того, как это станет реальностью .

Аргументы в пользу «независимости от субстрата» изложены в соответствующей философской литературе, и я не буду пытаться их воспроизводить в данной статье. Однако я укажу на то, что это допущение разумно. Клетка мозга - это физический объект, обладающий определенными характеристиками. Если мы придем к полному пониманию этих характеристик и научимся воспроизводить их электронным путем, тогда, без сомнения, наша электронная мозговая клетка сможет выполнять те же функции, что и клетка органического происхождения. А если это можно проделать с одной клеткой мозга, то почему бы нельзя повторить ту же самую операцию с целым мозгом? А если так, то почему бы получившейся системе не обладать таким же сознанием, как у живого мозга?

Эти предположения очень любопытны. Располагая достаточными вычислительными мощностями, постлюди могут создать модели исторических личностей, у которых будет полноценное сознание и которые будут считать себя биологическими людьми, живущими в более раннем времени. Этот вывод подводит нас к утверждению под номером два.

Первое утверждение предполагает, что мы проживем достаточно долго, чтобы создать постчеловеческую цивилизацию. Эта постчеловеческая цивилизация получит возможность разрабатывать симуляции реальности, подобные Матрице. Во втором утверждении отражена возможность того, что постлюди решат не разрабатывать эти модели.

Мы можем вообразить, что в постчеловеческую эпоху интерес к разработке исторических симуляций исчезнет. Это означает существенные изменения в мотивации людей постчеловеческой эпохи, ибо в наше время, разумеется, найдется немало людей, которым бы захотелось запустить модели предшествующих эпох, если бы они могли позволить себе это сделать. Однако, вероятно, многие из наших человеческих желаний покажутся глупыми любому постчеловеку. Может быть, симуляции прошлого будут представлять незначительную научную ценность для постчеловеческой цивилизации (что не так уж невероятно с учетом ее несоизмеримого интеллектуального превосходства), и, может быть, постлюди будут считать развлечения очень неэффективным способом получения удовольствия, которое можно получить куда проще - при помощи непосредственной стимуляции центров наслаждения головного мозга. Этот вывод предполагает, что постчеловеческие общества будут весьма отличаться от человеческих: в них будут отсутствовать относительно обеспеченные и независимые субъекты, владеющие всей полнотой человеческих желаний и свободные действовать под их влиянием.

При другом раскладе возможно, что у некоторых постлюдей может появиться желание запустить симуляции прошлого, однако постчеловеческие законы помешают им сделать это. Что приведет к принятию подобных законов? Можно предположить, что все более развитые цивилизации идут по пути, который приводит их к признанию этического запрета на запуск моделей, имитирующих историческое прошлое, из-за страданий, которые выпадут на долю героев подобной модели. Однако с нашей сегодняшней точки зрения не очевидно, что создание человеческой расы есть безнравственное действие. Наоборот, мы склонны считать существование нашей расы процессом огромной этической ценности. Более того, одного существования этических воззрений об аморальности запуска симуляций прошлого недостаточно. К нему должно добавиться наличие такой социальной структуры в общецивилизационном масштабе, которая позволяет эффективно запрещать деятельность, которая считается безнравственной.

Итак, поскольку существует возможность того, что второе утверждение верно, в этом случае мотивации постлюдей либо будут разительно отличаться от мотиваций людей, либо постлюди будут должны наложить тотальный запрет на симуляции прошлого и эффективно контролировать действие этого запрета. Более того, этот вывод должен быть справедливым почти для всех постчеловеческих цивилизаций во Вселенной.

Следовательно, нам необходимо рассмотреть следующую вероятность: не исключено, что у цивилизаций человеческого уровня есть шанс стать постчеловеческими ; далее: по крайней мере в некоторых постчеловеческих цивилизациях найдутся отдельные личности, которые запустят симуляции прошлого. Это подводит нас к нашему третьему утверждению: мы почти наверняка живем в компьютерной симуляции . К этому выводу мы приходим вполне естественно.

Если постлюди запускают симуляции прошлого, скорее всего, эти симуляции действуют в очень широких масштабах. Не составляет труда представить миллионы индивидуумов, запускающих тысячи вариантов симуляций на сотни различных тем, и в каждой такой симуляции будут задействованы миллиарды смоделированных личностей. Этих искусственных людей наберется многие триллионы. Все они будут считать, что они настоящие и живут в более раннем времени.

В 2003 году на планете примерно шесть миллиардов биологических людей. Очень даже возможно, что в постчеловеческую эпоху триллионы созданных на основе компьютерных программ людей будут жить в смоделированном для них 2003 году, убежденные в том, что они биологического происхождения - точно такие же, как вы и я. Математика здесь проста, как дважды два: подавляющее большинство этих людей ошибаются; они считают, что они из плоти и крови, но на самом деле они таковыми не являются. Нет причин исключать нашу цивилизацию из этих подсчетов. Почти все шансы сводятся к тому, что наши физические тела являются компьютерной иллюзией.

Стоит подчеркнуть, что доказательство методом моделирования не преследует цель показать, что мы живем в компьютерной симуляции. Оно отражает лишь то, что по крайней мере одно из трех перечисленных выше утверждений верно. Если кто-то не согласен с выводом о том, что мы находимся внутри симуляции, то вместо этого ему придется согласиться либо с тем, что практически все постчеловеческие цивилизации откажутся от запуска симуляций прошлого, либо с тем, что, вероятно, мы начнем вымирать, не достигнув постчеловеческой эпохи.

Наше исчезновение может произойти в результате стабилизации наличествующего сейчас прогресса в области вычислительной техники или стать следствием общего коллапса цивилизации. Либо вы должны признать, что научно-технический прогресс, по-видимому, будет набирать обороты, а не стабилизироваться, и в этом случае вы могли бы предсказать, что ускорение прогресса и станет причиной нашего исчезновения. Подвести нас к этому печальному концу может, к примеру, молекулярная нанотехнология. Достигнув развитой стадии, она позволит создавать самовоспроизводящиеся наноботы, способные питаться пылью и органикой, эдакие механические бактерии. Такие наноботы, если они созданы с недобрыми намерениями, могут вызвать исчезновение всей жизни на нашей планете. В другом месте я попытался перечислить основные экзистенциальные опасности, угрожающие человечеству.

Если наша цивилизация действительно является симуляцией, отсюда не вытекает какая-либо необходимость ограничивать наш прогресс. Не исключено, что смоделированные цивилизации могут стать постчеловеческими. Тогда они могут запустить свои собственные симуляции прошлого, используя мощные компьютеры, которые они создадут в своей искусственной Вселенной. Подобные компьютеры будут «виртуальными машинами», этот термин знаком современной вычислительной технике. (К примеру, основанные на Java web-приложения используют виртуальную машину - смоделированный компьютер - внутри вашего «рабочего стола».)

Виртуальные машины можно объединять в один пакет: можно смоделировать машину, моделирующую другую машину, и т. д., при этом шагов итерации может быть произвольно много. Если мы действительно добьемся создания наших собственных моделей прошлого, это будет веским доказательством против второго и третьего утверждений, так что нам волей-неволей придется заключить, что мы живем в смоделированном мире. Более того, мы должны будем подозревать, что постлюди, управляющие моделью нашего мира, сами являются искусственно созданными существами, а их создатели, в свою очередь, могут тоже оказаться смоделированными.

Таким образом, реальность может оказаться многоуровневой (эта тема затрагивалась во многих научно-фантастических работах, особенно в фильме «Тринадцатый этаж»). Даже если иерархической структуре на каком-то этапе необходимо замкнуться на саму себя - хотя метафизический статус этого утверждения не вполне ясен, - в ней может размещаться огромное количество уровней реальности, и с течением времени это количество может возрастать. (Один из доводов против мультиуровневой гипотезы состоит в том, что затраты на вычислительные ресурсы для базовых моделей будут очень велики. Моделирование даже одной постчеловеческой цивилизации может быть непомерно дорогостоящим мероприятием. Если так, то нам следует ожидать уничтожения нашей модели при приближении к постчеловеческой эпохе.)

Несмотря на то что все элементы подобной системы могут быть естественными, даже материальными, здесь можно провести некоторые вольные параллели с религиозными представлениями о мире. В каком-то смысле постлюди, запускающие симуляцию, похожи на богов по отношению к людям, населяющим эту симуляцию:

• постлюди создали окружающий нас мир;
• их уровень интеллекта намного превосходит наш;
• они «всемогущи» в том плане, что могут вмешиваться в жизнь нашего мира, даже способами, нарушающими его физические законы;
• к тому же они «всеведущи» в том смысле, что они могут наблюдать за всем, что у нас происходит.

Однако все полубоги, за исключением тех, кто находится на базисном уровне реальности, подчиняются распоряжениям более могущественных богов, живущих на более глубоких уровнях.

Дальнейшие размышления на эту тему могут достичь своей кульминации в натуралистической теогонии, которая занималась бы изучением структуры этой иерархии и ограничений, наложенных на ее жителей, исходя из возможности того, что какие-то действия на их уровне могут повлечь за собой определенную реакцию со стороны обитателей более глубоких уровней. Например, если никто не может быть уверенным в том, что находится в основе иерархии, то любой должен учитывать возможность того, что за любые действия он может быть вознагражден либо наказан создателями модели.

Возможно, последние будут при этом руководствоваться какими-то нравственными критериями. Жизнь после смерти станет реальной возможностью, как и реинкарнация. Из-за этой фундаментальной неуверенности, возможно, даже у основной цивилизации будут причины вести себя безупречно с точки зрения морали. Тот факт, что даже у этой цивилизации будет причина вести себя с соблюдением норм морали, разумеется, заставит еще в большей степени всех остальных стремиться вести себя точно так же, и так далее. Получится самый настоящий добродетельный круг. Возможно, каждый будет руководствоваться своего рода универсальным моральным императивом, повиноваться которому будет в интересах каждого, поскольку этот императив появился «ниоткуда».

В дополнение к моделям прошлого можно также рассмотреть возможность создания более избирательных симуляций, затрагивающих лишь небольшую группу людей или отдельного человека. В этом случае оставшаяся часть человечества превратится в зомбированных людей или в людей-теней - людей, смоделированных на уровне, достаточном для того, чтобы полностью смоделированные люди не замечали ничего подозрительного. Не ясно, насколько моделирование людей-теней будет дешевле, чем моделирование полноценных людей. Далеко не очевидно, что какое-то существо может вести себя неотличимо от настоящего человека и в то же время быть лишенным сознательного опыта.

Даже если такие отдельные модели и существуют, не следует предполагать, что вы находитесь в одной из них, пока вы не придете к выводу, что они куда более многочисленны, чем полные модели. Чтобы самые условные личности попали в я-симуляцию (модель, имитирующая жизнь одного единственного разума), я-симуляций потребовалось бы в сто миллиардов раз больше, чем симуляций прошлого.

Также существует возможность того, что создатели симуляций уберут определенные моменты из психических жизней смоделированных существ и снабдят их ложной памятью об определенных переживаниях, которые они обычно испытывали во время изъятых из памяти моментов. В этом случае можно рассмотреть следующее (притянутое за уши) решение проблемы зла: на самом деле страдания в мире не существует, а все воспоминания о нем - это иллюзия . Разумеется, эту гипотезу можно серьезно воспринимать лишь тогда, когда вы не страдаете.

Если предположить, что мы живем в симуляции, то что же из этого следует для нас, людей?

Несмотря на высказанные выше замечания, последствия вовсе не настолько радикальны. Стандартное эмпирическое исследование Вселенной, которую мы видим, лучше всего подскажет нам, как будут действовать наши постчеловеческие создатели, устраивая наш мир. Пересмотр большей части наших убеждений приведет к довольно незначительным и едва заметным результатам - прямо пропорциональным нехватке уверенности в нашей способности понять логику постлюдей. Поэтому правильно понятая истина, содержащаяся в третьем утверждении, не должна «сводить с ума» или мешать нам продолжать заниматься своими делами, а также планировать и предсказывать завтрашний день.

Если мы узнаем больше о мотивациях постлюдей и об ограничениях на количество ресурсов, - а это может случиться в результате нашего собственного движения к постчеловеческой цивилизации, - в этом случае гипотеза о том, что мы смоделированы, будет иметь гораздо более богатый набор эмпирических следствий.

Конечно, если печальная реальность все-таки заключается в том, что мы являемся симуляциями, созданными какой-то постчеловеческой цивилизацией, то можно считать, что нам выпала лучшая доля, чем обитателям Матрицы. Вместо того чтобы попасть в лапы враждебного ИИ и быть использованными в качестве источника энергии для его существования, нас создали на основе компьютерных программ как часть научно-исследовательского проекта.

Или, может, нас создала какая-нибудь девочка-подросток из постчеловеческой цивилизации, выполняя домашнее задание.

Тем не менее нам все-таки лучше, чем жителям Матрицы. Разве нет? опубликовано

20, Ноя, 2016

Некоторые физики и инженеры считают, что человечество живёт в виртуальной реальности. Они верят: набирающая популярность «теория симуляции» будет доказана так же, как было доказано в свое время, что Земля не является центром Вселенной.

Иногда, когда Илон Маск не разрабатывает планы по использованию своей огромной ракеты, созданной с целью покинуть загнивающую Землю и , он говорит о своём убеждении, что Земля даже не настоящая, и мы, возможно, живём в компьютерной симуляции.

«Существует всего один шанс на миллиард, что мы живём в основной реальности»

Маск, один из жителей Кремниевой долины, очень заинтересован в «гипотезе симуляции», которая утверждает, что то, что мы принимаем за действительность, на самом деле гигантская компьютерная симуляция, созданная более изощрённым интеллектом. Звучит как фильм «Матрица»? Так и есть.

Какие существуют признаки того, что мы живём в «матрице»?

Сэм Альтман, венчурный капиталист и глава Y Combinator, в своём профиле The New Yorker пишет, что два миллиардера, промышляющие высокими технологиями, тайно нанимают учёных, чтобы вызволить нас из симуляции. Но что это значит?

Распространённый ныне довод в пользу гипотезы симуляции предложил оксфордский профессор Ник Бостром (хотя идея датируется еще XVII веком и принадлежит Рене Декарту). В статье под названием «Мы живём в компьютерной симуляции?» Бостром говорит о том, что члены прогрессивного «постчеловеческого» общества, располагая достаточными вычислительными мощностями, могли бы запустить симуляции своих предков во Вселенной. Это предположение распространилось благодаря наблюдениям за современными тенденциями в области технологий, включающими рост виртуальной реальности и усилия составить схему человеческого мозга.

Готово ли человечество создавать собственные симулированные миры?

Допустим, ничего сверхъестественного нет в том, что порождает сознание, и это всего лишь продукт очень сложной архитектурной конструкции в человеческом мозге. В таком случае мы сможем его репродуцировать. «Скоро не останется никаких технических ограничений, стоящих на пути к созданию машин, имеющих собственное сознание», - считает Рич Терилл, учёный лаборатории реактивного движения NASA.

В то же время становятся всё более и более сложными, и в будущем мы сможем создавать в них симуляции мыслящих существ.

«Сорок лет назад у нас был “Понг” - два треугольника и точка. Такими были игры. Теперь у нас есть фотореалистичные 3D-симуляторы, в которые миллионы людей играют одновременно. Эти симуляторы становятся лучше с каждым годом. А скоро у нас будет - прогнозирует Маск.

Pong - одна из первых видеоигр. Разработана Фирмой Atari в 1972 году. Фотография: de.wikipedia.org CC BY-SA 2.0

«Ещё немного изменений, и игры будут неотличимы от реальности»

Такую точку зрения разделяет и Терилл. «Если кто-то совершит прогресс на несколько десятков лет вперёд, очень скоро мы станем обществом, где искусственно созданные существа живут в симуляциях, в которых условия жизни намного более благоприятные, чем наши».

Если симулированных интеллектов намного больше, чем органических, тогда шансов, что мы находимся среди настоящих интеллектов, всё меньше. Терилл поясняет это таким образом: «Если в будущем будет больше цифровых версий людей, живущих в симулированных пространствах, чем есть сейчас, тогда почему бы не сказать, что мы уже часть этого?»

Кто мог создать симуляцию нашей Вселенной?

Раздробленная на части (субатомные частицы) Вселенная действует математически. Она подобна пикселизированной видеоигре - вот ещё один из поводов поверить в то, что Вселенная является симуляцией. «Даже явления, о которых мы думаем, как о бесконечных - время, энергия, пространство, звук - имеют ограничения в размерах. Если так и есть, тогда наша Вселенная исчисляемая и имеет предел. Эти свойства позволяют ей быть симулированной», - сказал Терилл.

«Говоря откровенно, скорее всего мы живём в симуляции»

Так кто создал эту симуляцию? «Будущие мы», - многозначительно ответил он.

Как понять, что мы находимся в симуляции?

Не всех убедила данная гипотеза. Маск Тегмарк, профессор физики в Массачусетском технологическом институте, ответил на несколько вопросов:

- Это логически возможно, что мы в симуляции?

- Действительно ли мы находимся в симуляции?

Я бы сказал нет. Чтобы привести такой аргумент, в первую очередь мы должны знать какие фундаментальные законы физики задействованы в симуляциях. А если мы находимся в симуляции, у нас нет и представления об этих законах. Я как раз преподаю в MIT симулированные законы физики», - обосновал Тегмарк.

Гарвардский физик-теоретик Лиза Рэндалл еще более скептично относится к этому. «Я не вижу к этому никаких аргументов. Никаких реальных доказательств нет. Высокомерно думать, что мы были бы тем, что мы есть, если бы были симулированными», - комментирует мисс Рэндалл.

Рич Терилл считает: осознать, что мы, вероятно, живём в симуляции, было бы таким же шоком, какой испытал Коперник, когда понял, что Земля не центр Вселенной. «Это была настолько сложная теория, что её и допустить не могли». До Коперника учёные пытались объяснить необычное поведение движений планет с помощью сложных математических моделей. «Когда они допустили предположение, понять всё остальное стало намного проще», - добавляет Рич Терилл.

Терилл утверждает, что проще поверить в то, что мы живём в симуляции. Сложнее - что мы первое поколение, которое поднялось из грязи и эволюционировало в сознательные существа. Гипотеза симуляции также учитывает особенности квантовой механики, особенно проблему измерения, на основании которой вещи становятся определёнными только после наблюдений. Тегмарк не видит в этом смысла: «У нас есть проблемы в физике, но мы не можем сваливать на симуляцию провалы в их решении».

Как проверить эту гипотезу?

«Десятки лет это было проблемой. Учёные из кожи вон лезли, чтобы исключить мысль о том, что нам необходим разумный наблюдатель. Может, решение заключается в том, что вам действительно нужна разумная сущность как разумный игрок видеоигры», - сказал мистер Терилл.

С одной стороны, нейрофизиологи и исследователи искусственных интеллектов могут проверить, возможно ли симулировать человеческий разум. Пока что было доказано, что машины хорошо играют в шахматы и го, корректно ставят подписи под изображениями. Однако, может ли машина иметь сознание? Мы не знаем.

С другой стороны, учёные могут попытаться найти признаки симуляции. «Представьте, что кто-то симулирует нашу Вселенную… Для некоторых идея моделирования будет заманчивой. Вы могли бы найти доказательства этому в эксперименте», - отмечает Тегмарк.

Для Терилла гипотеза симуляции имеет «красивый и глубокий» смысл. Фотография: Unsplash , CCO

Во-первых, гипотеза предлагает научную основу для какой-нибудь формы жизни после смерти или пространства действительности за пределами нашего мира. «Вы не нуждаетесь в чуде, религии или чем-либо особенном, чтобы поверить. Это вытекает естественным образом из законов физики», - он говорит.

Во-вторых, это значит, что скоро мы сами сможем создавать симуляции.

«У нас будет сила разума и материи, и мы сможем создать что угодно и захватим все миры»

Перевод и адаптация Татьяна Люлина, редакция

Гипотеза о компьютерной симуляции нашей вселенной была выдвинута в 2003 году британским философом Ником Бостромом, но уже получила своих последователей в лице Нила Деграсс Тайсона и Илона Маска, которые высказались, что вероятность гипотезы равна почти 100%. В её основе лежит идея о том, что всё существующее в нашей вселенной является продуктом симуляции, наподобие экспериментов, проводимых машинами из трилогии «Матрица».

Теория симуляции

Теория полагает, что при наличии достаточного числа компьютеров, обладающих большой вычислительной мощностью, становится возможным симулировать детально весь мир, который будет настолько правдоподобным, что его обитатели будут обладать сознанием и интеллектом.

Опираясь на эти идеи, можно предположить: а что мешает нам уже жить в компьютерной симуляции? Может быть, более развитая цивилизация проводит подобный эксперимент, получив необходимые технологии, и весь наш мир является симуляцией?

Многие физики и метафизики уже создали убедительные аргументы в пользу идеи, ссылающиеся на различные математические и логические аномалии. Основываясь на этих аргументах, можно предположить существование космической компьютерной модели.

Математическое опровержение идеи

Однако, двое физиков из Оксфорда и Еврейского университета в Иерусалиме, Зохар Рингель и Дмитрий Коврижин, доказали невозможность существования подобной теории. Свои находки они опубликовали в журнале Science Advances.

Проведя моделирование квантовой системы, Рингель и Коврижин выяснили, что для симуляции всего нескольких квантовых частиц потребуются огромные вычислительные ресурсы, которые из-за природы квантовой физики будут возрастать экспоненциально с увеличением количества симулируемых квантов.

Для хранения матрицы, описывающей поведение 20 спинов квантовых частиц, потребуется терабайт ОЗУ. Экстраполировав эти данные всего на несколько сотен спинов, мы получим, что для создания компьютера с таким объёмом памяти потребуется больше атомов, чем их общее число во вселенной.

Другими словами, учитывая сложность квантового мира, который мы наблюдаем, можно доказать, что любая предложенная компьютерная симуляция вселенной потерпит неудачу.

А, может, всё-таки симуляция?

С другой стороны, продолжая философские рассуждения, человек быстро придёт к вопросу: «Возможно ли, что более развитые цивилизации специально вложили в симулятор эту сложность квантового мира, чтобы сбить нас с пути?» На это Дмитрий Коврижин отвечает:

Это интересный философский вопрос. Но он вне поля действия физики, поэтому я предпочёл бы его не комментировать.

Физики из США и Германии Силас Бин, Зохре Давоуди и Мартин Сэвидж предложили экспериментальный способ проверки одной философской идеи, известной как гипотеза симуляции. Согласно этой гипотезе, существует вероятность того, что мы живем внутри огромной компьютерной модели, которую запустили некие постлюди для изучения собственного прошлого. Несмотря на, будем честны, свою сомнительную естественнонаучную ценность, работа Бина, Давоуди и Сэвиджа заслуживает подробного освещения: тут и квантовая хромодинамика, и философия, да и вообще - не каждый день физики предлагают проверить идеи, вдохновленные фильмом "Матрица".

Ник Бостром и его симуляция

В 2003 году известный шведский философ Ник Бостром опубликовал в Philosophical Quarterly работу под почти фантастическим заголовком "Мы все живем в компьютерной симуляции?". Необходимо заметить, что Бостром - не какой-нибудь маргинал, обитающий на окраинах современной философии. Это один из важнейших деятелей трансгуманизма нашего времени, сооснователь Всемирной ассоциации трансгуманистов (возникла в 1998 году, ныне переименована в "Хьюманити плюс"). Он лауреат многих престижнейших премий, а его работы по антропному принципу переведены на более чем 100 языков.

Трансгуманизм - мировоззрение, основанное на осмыслении достижений и перспектив науки, признающее возможность и необходимость фундаментальных изменений в самом человеке с помощью передовых технологий. Цель этих изменений - ликвидация страданий, старения, смерти, а также усиление физических, умственных и психологических возможностей людей.

Антропный принцип - принцип, сформулированный в виде формулы "Мы видим Вселенную такой, потому что только в такой Вселенной мог возникнуть наблюдатель, человек".

Теория всего - гипотетическая физико-математическая теория, описывающая все известные фундаментальные взаимодействия (сильное, слабое, электромагнитное и гравитационное)

Прежде чем перейти к формулировке основного результата Бострома, познакомимся с некоторыми понятиями (по критической работе Данилы Медведева "Живем ли мы в спекуляции Ника Бострома? "). Под постчеловеческой цивилизацией (состоящей из постлюдей) понимается "цивилизация потомков человека, изменившихся до такой степени, что они уже не могут считаться людьми". Главное отличие этой цивилизации от современной будет заключаться в невероятных вычислительных возможностях, которыми она будет обладать. Под симуляцией понимается программа, моделирующая сознание одного или нескольких человек, возможно, даже всего человечества. Историческая симуляция - это, соответственно, симуляция исторического процесса, в которой принимают участие множество смоделированных лиц.

В своей работе Бостром придерживается концепции, согласно которой сознание зависит от интеллекта (вычислительных мощностей), структуры отдельных частей, логической взаимосвязи между ними и многого другого, но совсем не зависит от носителя, то есть биологической ткани - человеческого мозга. Это значит, что сознание может быть реализовано и в виде набора электрических импульсов в некоторой вычислительной машине. Учитывая, что речь в работе идет о симуляциях, созданных постлюдьми, смоделированные внутри симуляции люди (Бостром называет их цивилизацией более низкого уровня по сравнению с цивилизацией, запустившей симуляцию) обладают сознанием. Для них модель будет представляться реальностью.

Чтобы оценить теоретическую возможность проведения такого рода симуляций в принципе, Бостром проводит несколько оценок. Так, в самом грубом приближении вычислительная мощность человеческого мозга ограничена порядка 10 17 операциями в секунду. При этом количество получаемой личностью информации составляет порядка 10 8 бита в секунду. На основе этого Бостром приходит к выводу, что для симуляции всей истории человечества потребуется порядка 10 33 - 10 36 операций (при расчете 50 лет на человека и оценке общего количества всех людей, существовавших на планете до настоящего времени, в 100 миллиардов человек).

Если же говорить о моделировании всей Вселенной со времени Большого Взрыва по настоящий момент, а не только истории человечества, то физик Сет Ллойд из Массачусетского технологического института еще в 2002 году опубликовал в Physical Review Letters , в которой приводил расчеты необходимых мощностей. Оказалось, что для этого потребуется машина с памятью 10 90 бит, которой придется выполнить 10 120 логических операций.

Эмблема "Хьюманити плюс"

Эти числа (что у Бострома, что у Ллойда) кажутся просто невероятными. Однако в 2000 году тот же Ллойд опубликовал другую замечательную работу - он попытался рассчитать предельную мощность компьютера массой 1 килограмм и объемом один кубический дециметр, исходя из соображений квантовой механики. Ему это удалось (pdf) - оказывается, что такое количество материи может выполнять порядка 10 50 операций в секунду. Следовательно, если исходить из мощности такого предельного компьютера, симуляция, о которой говорит Бостром, не кажется слишком уж фантастической. Ллойд даже оценил время, которое потребуется для достижения таких мощностей - при условии, что мощность компьютеров будет продолжать расти по закону Мура (что, конечно, совсем сомнительно: некоторые ученые предсказывают, что закон уже через 75 лет). Так вот, это время составило всего 250 лет.

Однако, вернемся к Бострому. Исходя из приведенных выше оценок, шведский философ не только заключил, что симуляция возможна, но и сделал парадоксальный вывод. Бостром утверждает, что по крайней мере одно из трех нижеследующих утверждений верно (так называемая трилемма Бострома):

1. Человечество вымрет, так и не став постцивилизацией;
2. Человечество разовьется в постцивилизацию, которая по каким-то причинам не будет заинтересована в моделировании прошлого;
3. Почти наверняка мы живем в компьютерной симуляции

Последний пункт, если коротко, Бостром аргументирует тем соображением, что, если симуляции будут проводиться, то их будет много. Логично предположить, что при этом количество смоделированных людей будет на многие порядки превышать количество когда-либо живших предков базовой цивилизации. Следовательно, вероятность того, что некий случайным образом выбранный человек является объектом эксперимента, равна почти единице.

Из этого вытекает, что если мы оптимисты и не верим в вымирание человечества и, кроме этого, убеждены в любознательности наших потомков, то выполнен пункт три: мы с большой долей вероятности живем в компьютерной симуляции. К слову, у Бострома в работе вообще есть много парадоксальных выводов - например, о вероятности моделирования людей без сознания, то есть существования мира, в котором сознанием наделены лишь единицы, а остальные представляют из себя "тени-зомби" (как называет их сам философ). Также философ интересно рассуждает об этических аспектах моделирования, а также о том, что большинство симуляций обязаны когда-нибудь заканчиваться, а значит, - с вероятностью почти равной единице, - мы обитаем в мире, который должен завершить свое существование (подробнее с этими рассуждениями можно ознакомиться в частичном русском переводе статьи).

Несмотря на всю свою популярность, выводы Бострома неоднократно становились объектом критики. В частности, оппоненты указывают на пробелы в аргументации философа, а также на большое количество присутствующих в его рассуждениях скрытых предположений относительно целого ряда фундаментальных вопросов - например, природы сознания и потенциальной способности смоделированных индивидуумов к самосознанию. В общем, однозначного ответа на вопрос "Живем ли мы в Матрице?" от философов ожидать не приходится (как, впрочем, и на другие, не менее "простые" вопросы: что есть сознание, что есть реальность и т.д.). Поэтому перейдем к физикам.

Физики и их подход

Бостром не скрывает, что на работу его вдохновили, среди прочего, фантастические фильмы. Среди них, конечно, "Матрица" (идея симуляции) и "13 этаж" (идея вложенных симуляций)

Некоторое время назад на сайте arXiv.org появился препринт работы физиков из США и Германии Силаса Бина, Зохре Давоуди и Мартина Сэвиджа. Эти ученые решили сыграть в предложенную Бостромом игру. Они задались вот каким вопросом: если вся Вселенная есть компьютерная симуляция, то можно ли найти доказательства этого физическими методами? Для этого они попытались представить себе, чем физика симулированного мира будет отличаться от физики мира настоящего.

В качестве возможного инструмента для моделирования они взяли квантовую хромодинамику - пожалуй, самую совершенную из существующих ныне физических теорий. Что же касается собственно моделирования, то они предположили, что постлюди будут проводить ее на пространственной сетке с некоторым достаточно небольшим пространственным шагом. Понятное дело, что оба допущения довольно спорны: во-первых, постлюди наверняка предпочли бы использовать для симуляции теорию всего (которая, несомненно, уже была бы в их распоряжении). Во-вторых, численные методы постлюдей должны отличаться от наших примерно так же, как ядерный реактор - от каменного топора. Однако без этих предположений работа физиков вообще оказалась бы невозможной.

Тут, кстати, уместно заметить, что моделирование процессов, происходящих в фиксированной области пространства, это довольно активно развивающееся направление вычислительной физики. Пока, конечно, успехи невелики: у физиков получается смоделировать кусочек мира диаметром не более нескольких (от 2,5 до 5,8) фемтометров (1 фемтометр равен 10 -15 метра) с шагом b = 0,1 фемтометра. Тем не менее, модели такого рода представляют большой теоретический интерес. Например, они могут помочь при расчете того, что происходит в условиях, недостижимых в современных ускорителях. Или же, например, с помощью моделирования можно будет получить некоторые предсказания свойств вакуума и сравнить их с экспериментальными данными - а это, возможно, как раз и натолкнет физиков на идеи, касающиеся упомянутой теории всего.

Для начала Бин, Давоуди и Сэвидж оценили возможности симуляций. Оказалось, что для фиксированного шага в 0,1 фемтометра размер моделируемой области растет экспоненциально (то есть так же как вычислительная мощность компьютеров в законе Мура) - таков результат экстраполяции данных за почти 20-летнюю историю этой области исследований. Получается, что моделирования кубического метра материи на основе законов квантовой хромодинамики с шагом b = 0,1 фемтометра следует ожидать примерно через 140 лет (показатель растет примерно на порядок в 10 лет). Учитывая, что диаметр видимой Вселенной составляет порядка 10 27 метров, при сохранении закономерного роста (что, как уже отмечалось выше, маловероятно) симуляции необходимого объема можно будет достичь через 140 + 270 = 410 лет (но это только при фиксированном параметре b). Впрочем, сами ученые таких цифр не приводят, ограничиваясь ближайшими 140 годами.

Затем ученые попытались оценить возможные ограничения на физику такой модели и обнаружили, прямо скажем, занятные вещи. Они установили, что в симулированной Вселенной в спектре космических лучей на определенных энергиях должен быть обрыв. В теории такой обрыв действительно имеется - это предел Грайзена - Зацепина - Кузьмина, который составляет 50 эксаэлектронвольт. Он связан с тем, что высокоэнергетические частицы должны взаимодействовать с фотонами фонового микроволнового излучения и, как следствие, терять энергию. Тут, однако, возникают две трудности. Во-первых, для того чтобы этот предел был артефактом компьютерной модели, ее пространственный шаг должен быть на 11 порядков меньше b = 0,1 фемтометра. Во-вторых, наличие предела Грайзена - Зацепина - Кузьмина пока не доказано на практике. В этом направлении имеется множество противоречивых результатов. Так, согласно одним из них, обрыв действительно есть. Согласно другим, поверхности Земли достигают частицы с энергией, превышающей этот предел, причем прилетают они из довольно темных областей космоса (то есть не являются продуктом деятельности ближайших к нам активных галактических ядер).

Впрочем, у ученых есть еще один способ проверки - распределение высокоэнергетических космических лучей должно быть анизотропно (то есть неодинаково по разным пространственным направлениям). Это связано с предположением, что расчеты проводятся на кубической сетке - именно такой и должна быть сетка, по мнению физиков, из соображения изотропии пространства-времени. Вместе с тем, возможность обнаружения анизотропии излучения физики не обсуждают. Непонятно даже, какого рода приборы нужны для подобных исследований - достаточно ли уже существующих приборов (космической обсерватории "Ферми", например)? В общем, однозначного ответа на вопрос "Живем ли мы в Матрице?" от физиков тоже ожидать не приходится.

В заключение

Разумеется, читатель в этом месте может почувствовать разочарование. Мол, как же так: читал-читал, а ответа на главный вопрос "Живем ли мы в Матрице?" так и не получил. Это, однако, было ожидаемо, и вот почему. Для философии гипотеза о симуляции - лишь одна из многих версий бытия. Эти версии если и конкурируют между собой, то только в умах их сторонников и противников, то есть являются объектами веры, не претендующими на объективность.

Что же касается физиков, то недавно появилась очень интересная : американский профессор из Университета Луизианы Ретт Аллейн (Rhett Allain) проанализировал физическую составляющую игры Bad Piggies от компании Rovio, создавшей Angry Birds. Он сделал это ровно для того, чтобы определить возможный диаметр зеленых свиней из игры, существуй они в действительности (диаметр, к слову, оказался равным 96 сантиметрам). Так вот, работа Силаса Бина, Зохре Давоуди и Мартина Сэвиджа - это такого же рода упражнение, только с чуть более сложными объектами и запутанной математикой. В целом же, это не более чем занятная гимнастика для ума - но, как и всякая гимнастика, она полезна. Благодаря ей читатель теперь знает трилемму Бострома и размер винчестера, на который можно записать информацию обо всей Вселенной. Это интересно.

Экология сознания. Жизнь: В этой дискуссии о том, настоящий наш мир или выдуманный, практически не звучит другой важный довод...

Вы, наверное, это уже слышали: наш мир может оказаться изощренной компьютерной симуляцией, которая создает ощущение, что мы живем в реальной вселенной . Недавно эту тему поднял Илон Маск. И очень может быть, он прав. Но в этой дискуссии о том, настоящий наш мир или выдуманный, практически не звучит другой важный довод: это совершенно не важно .

Но сперва давайте разберемся, почему же мир может быть симуляцией. Подобные идеи выдвигали еще древние греки - то, что мы можем назвать компьютерной симуляцией, они считали, например, снами. И первое, что нужно понять - наше восприятие реальности не равняется самой реальности . Реальность - это просто набор электрических импульсов, интерпретируемых нашим мозгом. Мы воспринимаем мир не напрямую и не самым совершенным образом. Если бы мы могли видеть мир таким, какой он есть, не было бы ни оптических иллюзий, ни дальтонизма, ни разного рода трюков, позволяющих вводить мозг в заблуждение.

Более того, мы воспринимаем лишь упрощенную версию этой сенсорной информации. Видеть мир таким, какой он есть, требует слишком много вычислительной мощи, так что наш мозг упрощает его. Он постоянно ищет в мире паттерны и соотносит их с нашим восприятием. Поэтому то, что мы называем реальностью, есть лишь попытка мозга обработать входящие данные с органов чувств.

И если наше восприятие зависит от этого упрощенного потока информации, не важно, каков его источник - физический мир или компьютерная симуляция, которая подбрасывает нам ту же самую информацию. Но возможно ли создать столь мощную симуляцию? Давайте посмотрим на вселенную с точки зрения физиков.

Фундаментальные законы

С физической точки зрения, в основе мира лежат четыре фундаментальных взаимодействия:

• сильное,
• слабое,
• электромагнитное,
• гравитационное.

Они управляют поведением всех частиц в известной нам вселенной. Просчитать действие этих сил и симулировать простейшие взаимодействия довольно легко, и в какой-то степени мы это уже делаем. Но чем больше взаимодействующих друг с другом частиц добавляется в эту картину, тем сложнее ее моделировать. Впрочем, это вопрос вычислительной мощи.

Сейчас нам не хватает вычислительной мощи, чтобы смоделировать всю вселенную. Физики даже могут сказать, что такое моделирование невозможно - не потому, что это слишком сложно, а потому, что компьютер, моделирующий вселенную, будет больше, чем вся эта вселенная. И это, очевидно, невозможная задача. Однако в этой логике есть изъян: симулировать вселенную целиком и создать ощущение, что вы живете в некой вселенной - это не одно и тоже .

Многие компьютерные задачи было бы невозможно решить, если бы наш мозг не удавалось так легко обмануть. Например, мы смотрим кино или видео в интернете, которое передается с задержкой и фрагментарно, но мы воспринимаем все это как один последовательный поток. Логика простая: нужно снизить детализацию до уровня, на котором достигается оптимальный компромисс между качеством и сложностью и на котором мозг перестает проводить различия.

Есть масса приемов, позволяющих снизить потребность в вычислительных мощностях при симулировании вселенной. Самое очевидное: не обрабатывать и не показывать то, на что никто не смотрит. Другой прием - изобразить, как будто вселенная огромна и беспредельна, хотя на самом деле это не так. Этот прием используется во многих видеоиграх: снижая детализацию при изображении «далеких» объектов, мы экономим массу усилий и генерируем объекты только тогда, когда игрок их реально обнаруживает. Например, в игре No Man’s Sky огромная виртуальная вселенная генерируется на ходу, по мере того, как игрок ее исследует.

Наконец, можно внедрить фундаментальные физические принципы, ввиду которых крайне трудно или вообще невозможно достичь любой другой планеты, а значит, те, кто испытывает симуляцию, заперты в своем собственном мире (скорость света, постоянно расширяющаяся вселенная - ага, ага).

Если соединить эти подходы с некоторыми математическими приемами (например, фрактальной геометрией), можно создать достаточно приличную симуляцию вселенной, которая опирается на эвристические принципы нашего мозга. Эта вселенная кажется бесконечной, но это всего лишь трюк.

Впрочем, это само по себе не доказывает, что - как говорят Маск и другие сторонники этой идеи, - мы с высокой вероятностью живем в виртуальном мире.

В чем состоит аргумент?

Симуляция и математика

Аргумент о симуляции проработал оксфордский философ Ник Бостром. Он опирается на несколько предпосылок, которые - при определенной их интерпретации - позволяют сделать вывод, что наша вселенная, скорее всего, симуляция . Все довольно просто:

1. Вселенную вполне возможно симулировать (см. выше).

2. Каждая цивилизация или вымирает (пессимистический взгляд) до того, как приобретает возможность симулировать вселенную, или теряет интерес к симуляции, или же продолжает развиваться, достигает технологического уровня, позволяющего создавать такие симуляции - и делает это. Это лишь вопрос времени. (Поступим ли мы так же? А как же…)

3. Достигнув этого уровня, цивилизация создает множество разных симуляций. (Каждому хочется иметь свою вселенную.)

4. Когда симуляция достигает определенного уровня, она сама начинает создавать собственные симуляции (и так далее).

Если проанализировать все это автоматически, то придется заключить, что вероятность обитания в реальном мире крайне невелика - слишком много потенциальных симуляций. С этой точки зрения вероятнее, что наш мир - симуляция 20 уровня, а не оригинальная вселенная.

В первый раз, когда я услышал этот аргумент, я несколько испугался. Но вот хорошая новость: это не имеет значения.

«Реальность» - это лишь слово

Мы уже обсудили, что наше восприятие реальности сильно отличается от самой реальности. Предположим на минуту, что наша вселенная - действительно компьютерная симуляция. Это порождает следующую логическую цепочку:

1. Если вселенная - лишь модель, она представляет собой сочетание битов и байтов, попросту говоря, информацию.

2. Если вселенная - это информация, то и вы - информация, и я - информация.

3. Если все мы - информация, то наши тела - лишь воплощение этой информации, своего рода аватары. Информация не привязана к конкретному объекту. Ее можно копировать, преобразовывать, менять как захочется (нужны только соответствующие методики программирования).

4. Любое общество, способное создать симуляцию мира, также способно дать вашей «персональной» информации новый аватар (поскольку для этого требуется меньше знаний, чем для симуляции вселенной).

Иными словами, информация, определяющая вас, не привязана к вашему телу. Философы и теологи давно спорят о дуальности тела и души (разума, личности и т.п.). Так что эта концепция наверняка вам знакома.

Таким образом, реальность - информация, и мы - информация. Симуляция - часть реальности, которую она симулирует, и все, что мы симулируем, тоже реальность с точки зрения тех, кого мы симулируем. Значит, реальность - это то, что мы переживаем. Есть довольно популярные теории, утверждающие, что каждый объект, который мы видим - это проекция информации с другого конца вселенной или даже из другой вселенной.

То есть, если вы что-то испытываете, воспринимаете - это «реально». И симулированная вселенная столь же реальна, как вселенная, управляющая симуляцией, поскольку реальность определяется содержанием информации - а не тем, где эта информация хранится. опубликовано