Доказательства виртуальности нашего мира

По оценкам многих специалистов, примерно лет через 50-100 вычислительные возможности компьютеров вырастут в миллионы раз. Благодаря этому мы сможем создавать виртуальные миры настолько реалистичными, что их персонажи фактически обретут разум, но не будут знать о том, что живут в симуляции.

Кое-кто из учёных даже выдвинул идею, что гипотетически мы все можем быть героями компьютерной игры.

Гипотеза о виртуальности нашего мира была впервые широко представлена в 2003 году философом Ником Бостромом. Он предположил, что если существуют множество достаточно развитых цивилизаций, они склонны создавать симуляции Вселенной или её частей, и мы с большой вероятностью живём в одной из них.

Летом 2016 года Илон Маск заявил, что существует лишь один шанс из миллиарда, что наша реальность не подделка. То есть по факту он на все 100 уверен, что мы живём в матрице (про это несколько месяцев назад мы уже делали отдельное видео).

Ну а сегодня попытаемся найти доказательства тому, что наш мир и правда является всего лишь симуляцией. Поехали!

Видеоигры

Для того чтобы понять суть первого доказательства, надо зайти издалека, а именно с того, как работают видеоигры.

Grand Theft Auto V

Например, играя в GTA V, находясь на одной из улиц города этой игры, вы можете видеть, как по дороге едут машины, по тротуару ходят люди и, в целом, кипит жизнь.

Свернув за угол и перейдя на другую улицу, вы видите то же самое.

Из-за этого создаётся иллюзия, что это же сейчас происходит и на других улицах данного города. Но это не так.

На самом деле, на других районах в этот момент ничего не происходит. Пока вы там не появитесь, эти улицы будут пусты, там даже текстуры не будут прогружены. Но как только вы туда придёте, незаметно для вас там моментально появятся всё те же пешеходы, автомобили, животные и т. д.

Так вот – по такому принципу работают все видеоигры. Делается это с целью оптимизации нагрузки на «железо» вашего компьютера. То есть, когда в игре вы смотрите вперёд, компьютер максимально фокусирует изображение перед вашим взором. При этом текстуры и объекты позади вас, на которые вы не смотрите, сильно упрощаются или вовсе исчезают.

Это и позволяет облегчить нагрузку на вашу игровую платформу, выдавая максимально красивую графику.

Теперь попробуем всё в той же GTA V посмотреть на город с высоты. Перед нами всё становится видно как на ладони.

Мы можем наблюдать, как одновременно по многочисленным улицам едут машины. Спрашивается, как мощности игровой консоли хватает на просчёт такого числа машин? А вся хитрость состоит в том, что у автомобилей вдали включается очень упрощённая физика.

Например, если мы выпустим ракету в те машины, то от взрыва они даже не разлетятся в разные стороны.

Но как только мы подойдём поближе к одной из улиц, так сразу физика автомобилей усложнится, и они, наконец, начнут реагировать на взрывы.

Sid Meier’s Civilization V

Теперь давайте посмотрим на игру Цивилизация V.

Если я резко перемещу камеру в другой конец карты, то мы можем увидеть, как на наших глазах локация быстро прогружается, хотя она это должна была сделать за пару мгновений до того, как мы на неё посмотрели.

Но дело в том, что у Цивилизации V несовершенный игровой движок, потому мы можем замечать такие задержки. Локация будто бы понимает, что за ней начали наблюдать и быстро внешне становится такой, какой её задумывали разработчики. Получается, что наблюдатель влияет на игровой мир даже простым своим наблюдением.

Так вот, как я и говорил, по такому принципу видеоигры будут работать всегда. Даже через много лет, когда компьютеры будут настолько мощными, что смогут одновременно просчитывать все крупные объекты в виртуальном большом городе, всё равно останутся какие-нибудь мелкие детали, например, насекомые или микробы, которые прогружаться будут только тогда, когда на них смотрит наблюдатель, т. е. игрок. И всё ради оптимизации! Это было важное предисловие.

Теперь перейдём к первому доказательству теории матрицы.

Эксперимент с двумя щелями

Давайте познакомимся с квантовой механикой, а точнее с экспериментом с двумя щелями. Это самый знаменитый эксперимент в истории физики. Его повторяли больше чем любые другие эксперименты, потому что у него были ошеломляющие результаты, и все учёные хотели получить их лично. Именно этот эксперимент перевернул с ног на голову всю физику и вдохновил многих учёных изучать квантовую механику.

Твёрдые частицы

Чтобы понять суть этого эксперимента, мы сначала должны посмотреть на то, как ведут себя частицы.

Если мы будем обстреливать щит с прорезью небольшими твёрдыми шариками, то на экране, о который они бьются, мы увидим одну полоску.

Если мы добавим ещё одну щель и будем обстреливать щит, то на экране мы закономерно увидим две полоски.

Волны

А теперь давайте посмотрим, как в этом случае себя поведут волны.

Волны прошли сквозь прорезь и распространились, ударяя экран с наибольшей силой строго по линии прорези.

Яркая полоска на экране показывает силу удара. Она похожа на полосу в первом эксперименте с твёрдыми шариками.

Но! Когда мы добавляем вторую щель, то происходит нечто иное. Если вершина одной волны встречается с вершиной другой, то они гасят друг друга, и на экране мы увидим интерференционный узор из многих полосок.

Точка, где пересекаются две вершины волн, даёт наивысшую силу удара, и мы видим яркие полосы, а там, где волны гасят друг друга, ничего нет.

Таким образом, если мы пропускаем твёрдые шарики через две щели, то видим две полоски.

А вот с волнами мы видим интерференционный узор из многих полосок.

Пока всё понятно.

Элементарные частицы

А теперь давайте посмотрим на кванты. Фотон – это очень маленькая частица света. Если мы пропустим фотоны через одну щель, то увидим одну полоску на экране, как и в случае с твёрдыми шариками.

Но если мы пропустим фотоны через две щели, то ожидаем увидеть две полоски. Но нет!

Каким-то мистическим образом на экране появляется интерференционный узор из многих полосок.

Как же так? Мы выпустили фотоны, – маленькие частицы света – ожидая увидеть две полоски, но вместо этого видим много полосок, как в случае с волнами. Это ведь невозможно!

Позже учёные выяснили, что такое же странное поведение показывают не только фотоны, но и электроны, протоны и различные атомы. Физики долго ломали голову над этой загадкой.

Они подумали: быть может, эти маленькие шарики бьются друг о друга, из-за чего отталкиваются в разные стороны и поэтому создают интерференционный узор из многих полосок?

Тогда физики стали выстреливать по одной микрочастице друг за другом, чтобы не было ни малейшего шанса их взаимодействия. И вот тут у учёных случился когнитивный диссонанс: вскоре на экране вновь появился интерференционный узор, нарушая все законы физики.

Как же так? Как элементарные частицы могут создавать узор, словно волны? Ведь их выпускали по одной! Этого никто не понимал.

По логике получалось, что частица будто бы разделялась надвое, проходила через обе щели и ударялась сама о себя. Просто бред какой-то!

Физики были полностью обескуражены этим. Они решили подсмотреть, через какую щель частица проходит на самом деле. Они поставили измеряющий прибор возле одной из щелей и выпустили электрон.

Но в квантовой механике – больше мистики, чем учёные могли себе представить. Когда они начали наблюдать, частицы снова стали вести себя как маленькие шарики и произвели изображение двух полосок, а не интерференционный узор из многих полосок.

То есть сам факт измерения или наблюдения за тем, через какую щель прошёл электрон, выявил, что он проходит через одну прорезь, а не через две. Электрон решил повести себя иначе, как будто знал, что за ним наблюдают. Наблюдатель разрушил волновую функцию частицы лишь только фактом своего наблюдения! Это вам ничего не напоминает?

Да, всё это очень сильно похоже на работу игрового движка. Создаётся впечатление, что наша Вселенная будто запущена на каком-то компьютере, мощности которого недостаточно, чтобы с точностью просчитывать движение каждой отдельной микрочастицы в пространстве, поэтому он это делает по упрощённой модели в виде волны вероятности. А более точные просчёты начинает делать только тогда, когда за конкретной частицей начинают наблюдать, чтобы не сломать для наблюдателя иллюзию реальности его мира. Такой приём облегчает нагрузку на «железо» вычислительной машины – всё, как в видеоиграх!

Но вся проблема в том, что 100 лет назад, когда учёные пытались дать объяснение аномальным результатам эксперимента с двумя щелями, не было видеоигр, и потому физики не додумались выдвинуть гипотезу о том, что мы живём в виртуальной реальности.

Интерпретации квантовой механики

Вместо этого было выдвинуто множество других теорий. Самой известной из них была придумана в 1927 году в городе Копенгаген.

Копенгагенская интерпретация

Учёные Нильс Бор и Вернер Гейзенберг предположили, что элементарные частицы – это как бы одновременно и волны, и частицы.

Так вот, для того чтобы измерить электрон, т. е. провести над ним наблюдение, его надо ударить о кванты измерительного прибора. И именно из-за этого удара волновые функции электрона «схлопываются», и он становится только частицей. Таким образом, сам наблюдатель не влияет своим наблюдением на частицу – влияют только кванты измерительного прибора.

Так как это объяснение квантовой механики было сформулировано в городе Копенгаген, его назвали Копенгагенской интерпретацией.

Забавно, но если эта интерпретация верна, то она всё равно не опровергает гипотезу матрицы, т. к. её можно подстроить и под это объяснение.

Например, фотоновая программа может распространяться в сети как волна, а затем перезапускаться в тот момент, когда узел перегружен, превращаясь в частицу. Это объясняет и квантовые волны, и коллапс волновой функции.

Многомировая интерпретация

После Копенгагенской интерпретации второй по популярности объяснение причин странного поведения микрочастиц в эксперименте с двумя щелями стала Многомировая интерпретация.

Её суть заключается в том, что, возможно, существуют как бы параллельные вселенные, в каждой из которых действуют одни и те же законы природы.

И что при каждом акте измерения квантового объекта наблюдатель как бы расщепляется на несколько версий. Каждая из этих версий «видит» свой результат измерения и действует в соответствии с ним в своей вселенной.

Вот такое странное объяснение!

В какую из этих интерпретаций больше верить – решайте сами.

Например, опрос учёных, сделанный в 1997 году, на симпозиуме под эгидой UMBC (University of Maryland, Baltimore County – Мэрилендский университет в Балтиморе) показал, что большинство физиков не верят ни копенгагенской, ни многомировой интерпретации. Голоса распределились следующим образом:

• 13 человек проголосовало за Копенгагенскую интерпретацию;
• 8 – за Многомировую;
• несколько учёных – за другие, менее популярные интерпретации;
• 18 физиков высказались против всех предложенных интерпретаций на тот момент времени.

До сих пор спор насчёт правильной интерпретации квантовой механики продолжается по всему миру. Он ведётся между учёными университетов, на конференциях и даже в барах и кафе.

Ну а тем временем в 2006 году развитие технологий позволило впервые провести ещё более хитроумную версию эксперимента с двумя щелями.

Называется она эксперимент с отложенным выбором.

Эксперимент с отложенным выбором

В упрощённом варианте суть эксперимента примерно такая: микрочастицы всё так же пропускаются сквозь барьер с двумя отверстиями. Однако на этот раз физики смогли провести наблюдение тогда, когда частицы уже прошли сквозь отверстия, но ещё не ударились о проекционный экран.

Представьте, что вы стоите перед экраном с закрытыми глазами, а сквозь отверстия проходят микрочастицы в виде волн, но в последнюю секунду перед их ударом об экран вы решили открыть глаза. И вот тут произошло нечто удивительное.

В этот момент электроны становятся частицами, такими, какими они были при запуске из электронной пушки.

Вселенная, пространство, время, скорость света

Следующим намёком, что мы живём в матрице, может являться тот факт, что у нашей Вселенной есть максимальная скорость, хотя и не ясно почему.

Благодаря Эйнштейну все мы знаем, что ничего не может двигаться быстрее, чем фотоны в вакууме. Скорость света является константой.

Дело в том, что наш мир устроен настолько странным образом, что чем быстрее движется объект, тем сильнее замедляется его время. Это было доказано многочисленными экспериментальными проверками.

Доходя до скорости 300 тыс. км / с, время вообще останавливается. Говоря простым языком, если бы у вас был космический корабль, способный разгоняться до 300 тыс. км /с, и вы бы решили на нём полететь в далёкую галактику, которая находится на расстоянии 3 млрд. световых лет от нас, то вы бы туда долетели за одно мгновение, т. к. в процессе полёта время на корабле остановилось бы полностью, а в этот момент на Земле прошло бы 3 млрд. лет.

Так вот, фотоны света и двигаются со скоростью 300 тыс. км / с, и поэтому их время стоит на нуле, а потому разогнаться ещё быстрее просто невозможно. Ведь для увеличения скорости надо ещё сильнее замедлить время, а оно и так на нуле. Вот и возникает вопрос: почему наша Вселенная устроена таким образом, что скорость замедляет время? Почему пространство и время взаимосвязаны? Это очень и очень странно для реального мира, но довольно понятно для виртуального.

Если мы живём в матрице, то скорость света – это продукт обработки информации, следовательно, наш мир обновляется с определённой скоростью.

Процессор суперкомпьютера обновляется 10 квадриллионов раз в секунду.

А наша Вселенная обновляется в триллион раз быстрее, но принципы в основном те же.

Ну а время при росте скорости замедляется, потому что виртуальная реальность зависит от виртуального времени, где каждый цикл обработки является одним «тиком».

Многие геймеры знают, что когда компьютер подвисает, вследствие лага, игровое время тоже замедляется. Точно так же время в нашем мире замедляется с ростом скорости или рядом с массивными объектами, что свидетельствует о виртуальности Вселенной, в которой мы живём.

В корабле, летящем на огромной скорости, все циклы обработки его системы подвисают в целях экономии. Во всяком случае, такое можно допустить.

Квантовая запутанность

Далее у нас идёт самое сильное доказательство того, что мы живём в матрице. Это квантовая запутанность. Чтобы понять её суть, нам вновь надо зайти издалека.

Принцип неопределённости

Представьте себе летящую в пространстве микрочастицу, например, фотон света. Во время полёта фотон, так сказать, вращается вверх или вниз, т. е. обладает спином.

Хотя на самом деле фотоны не вращаются, но для простоты понимания это сравнение сюда подходит.

Так вот, когда все физики планеты ломали голову над причинами столь мистических результатов эксперимента с двумя щелями, учёные пришли к выводу, что, скорее всего, до того, как над микрочастицей проводится наблюдение, у неё даже не бывает конкретного спина.

То есть, пока мы не посмотрим на фотон, он летит и при этом не может определиться, в какую сторону ему вертеться, находясь в суперпозиции неопределённости. Словно матушке-природе слишком тяжело точно просчитывать вращение каждой отдельной элементарной частицы в пространстве.

А потому это всё делается по упрощённой схеме, и только после того, как на частицу смотрит наблюдатель, она становится более физически сложной и её вращение, наконец, начинает просчитываться в одном из двух направлений.

Возможность передачи информации быстрее скорости света

Так вот – дальше всё оказалось ещё более невероятным. Когда Эйнштейн размышлял над теорией квантовой механики, он предложил очень интересный эксперимент, который, по его мнению, должен был показать ошибочность или неполноту Копенгагенской интерпретации.

Суть эксперимента такова. Если атом цезия испускает два фотона в разных направлениях, то их состояние из-за закона сохранения импульса становится взаимосвязанным. Это называется квантовая запутанность.

Чтобы было проще понять, объясним так: если один из запутанных фотонов вертится сверху вниз, значит, второй фотон обязан вращаться снизу вверх, т. е. в противоположную сторону. Иначе и быть не может.

Мы с вами уже знаем, что учёные предполагали, что до проведения наблюдения фотон не может определиться, в какую сторону ему вертеться. Выходило, что это происходит, даже если он запутан с другим фотоном и их вращение обязано идти в противоположные друг другу стороны.

Получается, что проведя измерение над одним из запутанных фотонов и узнав, в какую сторону он крутится, мы автоматически заставим второй фотон крутиться в противоположном направлении, хотя над ним мы даже не проводили наблюдения. Причём, второй фотон обязан моментально принять свой спин, как бы далеко он ни находился от первого фотона, над которым мы провели измерение.

Получалось, что даже если запутанные фотоны разнести друг от друга в разные концы Вселенной и провести наблюдение над одним из них, то второй фотон получит информацию об этом в квадриллионы раз быстрее скорости света и моментально изменит свой спин на противоположный. Просто невероятно!

Это нарушало законы физики. Ведь, насколько нам известно, ничего не может двигаться быстрее скорости света. Тогда каким образом второй фотон узнаёт так быстро, что над первым провели измерение? Каким образом до него информация доходит так быстро? Что-то не сходится…

Вот потому Эйнштейн был не согласен с объяснением квантовой механики, говоря, что мгновенная связь между микрочастицами в физической реальности просто невозможна. Он предполагал, что, скорее всего, когда запутанные фотоны вылетают из атома, в них уже бывает изначально заложена информация о том, кто в какую сторону будет вращаться, когда над ними проведут наблюдение. То есть фотоны ещё до измерения запрограммированы на вращение в определённую сторону. Тогда получалось, что проведя измерение над одной частицей, мы никак не влияли на другую, а только узнавали её спин.

Но в квантовой механике гораздо больше мистики, чем предполагал Эйнштейн. Через 17 лет после того, как он умер с чувством правоты, выяснилось, что этот гений жестоко ошибался.

Ирландский физик Джон Белл сделал нечто невозможное.

Он додумался до одного невероятно хитроумного и очень сложного эксперимента, который бы доказывал или опровергал теорию того, что в элементарные частицы заранее бывает вложена информация о том, в какую сторону им надо будет вертеться, когда над ними проведут наблюдение.

Результаты эксперимента были поразительными: они чётко и ясно показали, что до наблюдения частица действительно понятия не имеет, в какую сторону она должна будет вертеться, даже если она находится в запутанном состоянии с другой частицей. Только строго после измерения фотон рандомно выбирает себе спин. Получается, что запутанные элементарные частицы могут очень легко передавать друг другу информацию гораздо быстрее скорости света!

Физики были полностью ошеломлены этим. Никто не мог понять, как такое вообще возможно. В квантовой механике появилось ещё больше загадок, чем раньше.

Практическое измерение скорости передачи информации между элементарными частицами

В 2008 году группа швейцарских исследователей из университета Женевы задалась целью выяснить, а насколько быстро вторая запутанная частица узнает о том, что над первой провели измерение?

Они разнесли два запутанных фотона на расстояние 18 км друг от друга, провели измерение одной частицы и стали регистрировать, с какой скоростью на это отреагирует вторая.

У учёных была технология, которая позволила бы заметить задержку в 100 тыс. раз превышающую скорость света.

Но никаких задержек выявлено не было. Это означало, что запутанные фотоны умеют сообщаться друг с другом как минимум 100 тыс. раз быстрее скорости света, а скорее всего, вообще моментально!

Теория симуляции

Но хотя насчёт запутанных фотонов Эйнштейн и ошибался, в одном он, возможно, всё же был прав, это когда говорил, что мгновенная связь в физическом мире невозможна.

Что ж, в реальном физическом мире, может, и правда, невозможна. Вот только Эйнштейн не предполагал, что мы, вероятно, живём в цифровой виртуальной реальности.

И вот именно и в ней-то как раз мгновенная связь очень легко объясняется.

С этой точки зрения, когда два фотона запутываются, их программы объединяются для совместного ведения двух точек. Если одна программа отвечает за верхний спин, а другая – за нижний, их объединение будет отвечать за оба пикселя, где бы те ни были.

В моменте измерения одной запутанной частицы её программа рандомно выбирает ей один из спинов, а программа второй запутанной частицы реагирует на это соответствующим образом.

Этот код перераспределения игнорирует расстояния, потому что процессору не нужно ходить к пикселю, чтобы попросить его перевернуться, даже если экран большой, как сама Вселенная!

Уже много лет существует устойчивое выражение, что квантовую механику никто не понимает. Однако если предположить, что наш мир виртуален, то всё становится очень даже понятно.

Для описания мира элементарных частиц и их взаимодействий учёные прибегают к квантовой механике, а для изучения макромира, т. е. больших объектов, используется Общая теория относительности Эйнштейна. Но природа каким-то образом объединила два эти мира, а значит, должна существовать теория, которая одинаково бы подходила к описанию субатомного мира и мира крупнейших тел во Вселенной. И вот как раз гипотеза симуляции прекрасно с этим справляется!

Ею также легко можно объяснить загадку Большого взрыва, искривление пространства, туннельный эффект, тёмную энергию, тёмную материю и много чего ещё.

В последнее время некоторые умы говорят, что теория симуляции даже в случае своего подтверждения не изменит ничего.

Однако с этим утверждением очень трудно согласиться, т. к. официальное подтверждение может сильно подстегнуть более глубокие исследования в этом направлении, благодаря чему нам, возможно, удастся найти новые недостатки нашего мира, т. е. условности, а их уже можно использовать для создания новых технологий.

Например, если квантовые эффекты вызваны именно тем, что мы живём в симуляции, значит, создание таких вещей, как квантовые компьютеры или квантовая криптография и можно назвать использованием условностей нашего мира. Потому теория симуляции в случае своего подтверждения может изменить многое…

Как бы там ни было, с каждым годом учёные находят всё больше и больше косвенных намёков на то, что мы живём в матрице. И если это продолжится теми же темпами, то лет через 30 теория виртуальности нашего мира станет такой же официальной в мире науки, как и теория эволюции.

Возможно, уже скоро в школах ученикам будут рассказывать, что они живут не в реальном мире. Хотя знать, что ты являешься всего лишь сложной программой, обладающей чувствами, самосознанием, немного демотивирует.

Однако Илон Маск, наоборот, считает, что это как раз-таки мотивирует, т. к. данная гипотеза симуляции решает парадокс Ферми и показывает, что разумные цивилизации способны избежать самоуничтожения и технологически доходить до создания своих виртуальных миров. Потому для Маска жизнь в матрице является приятной утопией, и он очень хочет, чтобы это оказалось правдой.