МАТРИЦА-2
Wednesday, October 17, 2012
Здравствуйте, science.
Good morning, afternoon, evening, science.
Наука и техника / Физика /
Нам кажется или мы кажемся?
12 октября 2012 года, 15:59 | Текст: Александр Березин |
Сначала о корнях вопроса. Хотя сама идея, мягко говоря, древняя (ей по меньшей
мере 2 400 лет), лишь с конца 1980-х подобные концепции с лёгкой руки НФ-кино
начали торить дорогу в массы. Одним из подхвативших был Ник Бостром, затем --
Барри Дайнтон, потом было много кого.
Идея г-на Бострома заключается в том, что после эволюции в сверхцивилизацию <<истинное
человечество>> (которым мы не являемся) столкнулось с фрагментарностью источников
о своём развитии и запустило симуляцию, имеющую целью историческое и антропологическое
исследование развития человечества. И мы, выходит, живём в этой симуляции, являясь
лишь моделируемыми, неистинными объектами.
В рамках этой гипотезы небезынтересен, разумеется, такой вопрос: можем ли мы
достоверно узнать о том, что являемся частью модели и не существуем в действительности.
Опустим многочисленные философские рецепты проверки того, живём ли мы в компьютерной
модели или нет, скажем лишь, что большинство из них сомнительно (отдалённо сходно
с попытками доказать (не)существование Бога).
Физики под руководством Силаса Бина из Боннского университета (ФРГ) зашли в рассмотрении
проблемы с фланга. Они предположили особенность компьютерной симуляции на основании
тех механизмов симуляции реальных процессов, которые кажутся наиболее подходящим
для такой цели уже сегодня. Ключевым методом моделирования учёные посчитали вычисления
на основе квантовой хромодинамики в кубическом пространстве-времени на дискретной
числовой сетке с высоким пространственно-временным разрешением. Сейчас такие
вычисления (правда, ограниченные) возможны для области со стороной в несколько
квадриллионных метра (фемтометров). Как предположили авторы работы, исходя из
современных темпов роста вычислительных возможностей суперкомпьютеров (закон
Мура и пр.), где-то через 140 лет можно будет моделировать область со стороной
в метр. А дальше, понятно, больше.
Очень грубое приближение: если вместо Земли представить (?) Вселенную, то мы
находимся внутри вот такой искусственной системы координат. (Иллюстрация Shutterstock.)
Проблемой любой модели такого рода, отмечают авторы, должны быть виды излучения,
переносящие информацию на большие расстояния. В связи с ограниченным пространственным
масштабом такой симуляции, а также по ряду иных причин в имеющихся в нашей Вселенной
космических лучах должен быть провал спектра, диапазон энергий, в котором космические
лучи не должны наблюдаться. Учёные отождествляют его с пределом Грайзена -- Зацепина
-- Кузьмина (предел ГЗК, реликтовое обрезание спектра). Такой предел, как считается
на основании теоретических предпосылок, существует для частиц космических лучей
с энергией выше 5*1019 эВ. Из этого немцы попытались рассчитать разрешение компьютерной
модели, частью которой является Вселенная. Получилось следующее: если всё сущее,
вместе с нами, является частью симуляции, то разрешение фантастически велико:
шаг модели как минимум в триллион раз меньше одного фемтометра.
Что интересно, поскольку пространство-время в модели кубическое, то, кроме обрыва
космических лучей по ГЗК, космические лучи, идущие от <<границ>> Вселенной, должны
быть весьма анизотропны -- то есть с разных углов (наблюдения) их должно приходить
разное количество. Грубо говоря, от стыков плоскостей <<куба>> -- одно, а от
центров <<граней>> -- другое. Теоретически зарегистрировать такую анизотропию
можно, хотя работа для этого нужна очень длительная.
Исследование, конечно, увлекательное, но нельзя не отметить и некоторые недостатки.
Во-первых, это использование предела Грайзена -- Зацепина -- Кузьмина как индикатора
существования модели. Не секрет, что, вопреки теоретически установленному пределу,
Земли достигают лучи, энергия которых превышает вышеупомянутый предел (частицы
ультравысоких энергий). Из-за них даже появилось такое понятие, как <<парадокс
разрешён.
Во-вторых, не совсем ясно, что именно заставило бы авторов такой гипотетической
компьютерной модели использовать кубическое пространство-время. С таким же успехом
можно было применить сферу и исключить анизотропию космических лучей в принципе.
Или же -- дискретную числовую сетку с шагом значительно меньше триллионной доли
фемтометра, и тогда обрезания спектра не будет вовсе.
В-третьих (и это, пожалуй, главное), если создавшая модель (нас и наше мироздание)
сверхцивилизация действительно моделирует историю своего вида, то яснее ясного,
что возможность выявления <<жителями>> модели (нами) существования модели и своей
в неё вовлечённости входит в те факторы, которые конструкторы обязаны учесть
ещё до начала разработки. Если их возможности столь высоки, что позволяют строить
модели объектов диаметром почти в сотню миллиардов световых лет с разрешением
от триллионных долей фемтометра, то они, кто бы сомневался, приняли меры такого
характера, которые исключили бы возможность точного и окончательного ответа на
вопрос, является ли наша Вселенная компьютерной симуляцией или нет.
Подготовлено по материалам arxiv.
