MNOGI su se nakon gledanja filma Matrix zamislili nad mogućnošću da živimo u nekoj vrsti simulacije, odnosno računalnog programa koji je kreirala naprednija inteligencija. No ova ideja nije nešto novo. S ovim se problem znanstvenici i filozofi "zabavljaju" već stoljećima.
Primjerice, filozof Rene Descartes je još u 17. stoljeću pretpostavio postojanje nekog zloduha koji nas obmanjuje i kontrolira naše podražaje. To je bila osnova za stvaranje misaonog eksperimenta naziva "Mozak u bačvi", koji u potpunosti preispituje našu stvarnost.
Mozak u bačvi je hipotetska situacija u kojoj smo svi mozgovi u bačvama, odnosno spremištima, koje kontrolira neki "ludi" znanstvenik. Ta spremišta bi, poput onih u filmu Matrix, održavala naš mozak, a znanstvenik bi imao mogućnost kreiranja virtualnih podražaja.
Mozak bi registrirao te podražaje na potpuno isti način kao što mi danas procesuiramo osjetilna iskustva s obzirom na to da se ona ionako već tumače kao električni signali.
Mozak u bačvi i računalna simulacija
Misaoni eksperiment, dakle, ukazuje na to da sve što mislimo, osjećamo i vidimo možda dolazi iz električnih impulsa koje netko šalje putem elektroda, a mi ne primjećujemo razliku. Taj se filozofski problem u moderno vrijeme proširio na scenarij računalne simulacije – umjesto da smo mozgovi u nekom spremištu, možda živimo u virtualnom svijetu koji je kreirala vanzemaljska inteligencija.
I tu se postavlja pitanje možemo li shvatiti jesmo li u takvoj situaciji ili ne, a tim se problemom u zadnje vrijeme često bave i znanstvenici. Tako je fizičar Melvin M. Vopson sa Sveučilišta Portsmouth nedavno predstavio nekoliko praktičnih načina provjere kojima bi se moglo utvrditi jesmo li "mozgovi u bačvi".
Naime, fizičari se već neko vrijeme pitaju zašto u svemiru postoje uvjeti pogodni za razvoj života, odnosno zašto fizikalni zakoni i konstante imaju vrlo specifične vrijednosti koje omogućuju nastanak zvijezda, planeta i konačno živih bića. Uobičajen odgovor je to da živimo u beskonačnom multiverzumu, tako da nije iznenađujuće da se u jednom trenutku manifestirao svemir poput našeg.
No postoji još jedna mogućnost – svemir je računalna simulacija kojom upravlja napredna vanzemaljska vrsta podešavajući uvjete i pravila kako bi moglo doći do razvoja flore i faune. Ovu drugu opciju podupire grana znanosti koja se zove informacijska fizika, a ukazuje na to da prostor-vrijeme i materija nisu fundamentalni fenomeni.
Umjesto toga, fizička stvarnost temeljno je sastavljena od djelića informacija iz kojih proizlazi naše iskustvo prostor-vremena. To dovodi do izuzetno zanimljive mogućnosti da bi cijeli naš svemir zapravo mogao biti računalna simulacija. Fizičar John Archibald Wheeler je 1989. postavio hipotezu da je svemir u temelju baziran na matematici te da nastaje iz informacija.
A filozof Nick Bostrom sa Sveučilišta Oxford je 2003. formulirao svoju teoriju o računalnoj simulaciji navodeći da bi neka iznimno napredna civilizacija trebala doći do točke razvoja u kojoj je njezina tehnologija toliko sofisticirana da se simulacije ne bi mogle razlikovati od stvarnosti, a sudionici ne bi bili svjesni da su unutar virtualnog svijeta.
Empirijski dokazi
Postoje "dokazi" koji sugeriraju da bi naša fizička stvarnost uistinu mogla biti virtualna, smatra Vopson. Naime, svaki svijet virtualne stvarnosti temelji se na obradi informacija. To znači da je sve u konačnici digitalizirano ili pikselizirano do minimalne veličine koja se ne može dalje dijeliti - bitova.
"Prema teoriji kvantne mehanike, ovo vrijedi za našu stvarnost jer postoji najmanja jedinica energije, dužine i vremena. Elementarne čestice, koje čine svu vidljivu materiju u svemiru, najmanje su jedinice materije. Pojednostavljeno rečeno, naš je svijet pikseliziran", piše Vopson.
"Zakoni fizike koji upravljaju svime u svemiru također nalikuju računalnom kodu neke simulacije. Štoviše, svuda su prisutne matematičke jednadžbe, brojevi i geometrijski obrasci. Svijet se čini kao da je potpuno baziran na matematici", dodaje.
Još jedan kuriozitet u fizici koji podupire hipotezu o simulaciji je granica brzine u našem svemiru, a to je brzina svjetlosti. U virtualnoj stvarnosti ovo bi ograničenje odgovaralo ograničenju brzine procesora, odnosno njegove snage.
Najveći dokaz za hipotezu o simulaciji dolazi iz kvantne mehanike koja ukazuje na to da svijet oko nas "nije stvaran", odnosno čini se da čestice u određenim stanjima postoje jedino ako ih promatramo. Prije procesa promatranja one istovremeno postoje u različitim stanjima. Tome nalikuje i računalna simulacija, kojoj je za pokretanje događaja potreban programer ili promatrač, objašnjava fizičar.
Kako možemo to provjeriti?
Pod pretpostavkom da je svemir doista simulacija, kakvu bismo vrstu eksperimenata mogli provesti unutar simulacije da to dokažemo?
"Razumno je pretpostaviti da bi simulirani svemir sadržavao puno informacijskih bitova koji predstavljaju sam kod. Stoga bi otkrivanje ovih bitova informacija trebalo dokazati hipotezu simulacije", objašnjava Vopson.
"Nedavno predloženo načelo ekvivalencije masa-energija-informacija (M/E/I) sugerira da se masa može izraziti kao energija ili informacija, ili obrnuto – da informacijski bitovi moraju imati malu masu. A to nam omogućuje temelj za potragu", dodaje.
Vopson postavlja pretpostavku da je informacija zapravo peti oblik materije u svemiru. Čak je izračunao očekivani sadržaj informacija po elementarnoj čestici te ove godine sastavio eksperimentalni protokol za provjeru ovih predviđanja.
"Priroda naše stvarnosti jedna je od najvećih misterija"
Eksperiment uključuje brisanje informacija sadržanih unutar elementarnih čestica dopuštajući njima i njihovim antičesticama anihilaciju u bljesku energije, pri čemu se emitiraju fotoni ili čestice svjetlosti.
"Predvidio sam na temelju informacijske fizike točan raspon očekivanih frekvencija nastalih fotona. Eksperiment se može izvesti, imamo za to potrebnu tehnologiju. Sada radimo na financiranju tog projekta", kazao je Vopson.
Postoje i drugi pristupi. Pokojni fizičar John Barrow tvrdio je da bi simulacija imala manje računalne pogreške koje bi programer trebao popravljati kako bi virtualna stvarnost nastavila s radom. Smatra da bismo te popravke mogli percipirati kao neočekivane kontradiktorne eksperimentalne rezultate, poput promjena prirodnih konstanti.
Prirodna konstanta je fizikalna veličina koja se ne mijenja u vremenu i prostoru, odnosno konstanta koja se pojavljuje pri matematičkom opisivanju fizikalnih zakona. Stoga je još jedna opcija za utvrđivanje forme naše realnosti (ili računalne simulacije) praćenje vrijednosti ovih konstanti.
"Priroda naše stvarnosti jedna je od najvećih misterija. Što hipotezu o simulaciji shvaćamo ozbiljnije, veće su šanse da ćemo je jednog dana dokazati ili opovrgnuti", smatra Vopson.