O.S.E.L. - Fyzici tvrdí, že rozhodně nežijeme ve vesmírném simulátoru. Anebo žijeme?
 Fyzici tvrdí, že rozhodně nežijeme ve vesmírném simulátoru. Anebo žijeme?
Nenápadná studie simulací kvantového fenoménu v kovech rozpoutala bouři. Jedni se radují, že stoprocentně nežijeme simulované životy v simulovaném vesmíru, druzí kroutí hlavami, že prý takový výzkum nic nedokazuje.

Simulace? Anebo ne? Kredit: NASA/JPL-Caltech.
Simulace? Anebo ne? Kredit: NASA/JPL-Caltech.

Žijeme v extrémně detailní simulaci celého vesmíru? Zní to dost science-fantasticky, ale je to kupodivu reálný problém, kterým se zabývají standardní fyzici. Lidé si obvykle představí Matrix s vyholenými nešťastníky v lidských elektrárnách, takže je taková představa dost děsí. Taková simulace by to ale samozřejmě být neměla.

 

 

Zohar Ringel. Kredit: Weizmann Institute of Science.
Zohar Ringel. Kredit: Weizmann Institute of Science.

S nápadem, že žijeme v simulované realitě, přišel v roce 2003 oxfordský vizionář Nick Bostrom.  Stručně řečeno, Bostrom předpokládá, že vývoj civilizací spěje k superpočítačům, jejichž možnosti jsou zcela mimo naši představivost. A že takové superpočítače z nějakých důvodů spouštějí extrémně detailní simulace celých vesmírů. Pokud je to pravda, tak by podle Bostroma měl počet simulovaných realit podstatně přečíslit počet reálných realit. Z toho by pak plynulo, čistě statisticky, že žijeme spíše v simulaci.

 

 

Názory se různí. Slavný astrofyzik Neil deGrasse Tyson tipuje, že žijeme v simulaci s pravděpodobností jedna ku jedné. Technologický magnát, který příliš často sleduje filmy o terminátorech, tedy Elon Musk, se obává, že máme jen zcela mizivou šanci žít ve skutečném světě. Vidí to tak na jednu k miliardě. Podle Michaela Irwinga z webu New Atlas se vlastně není co divit. Za zvolením Trumpa americkým prezidentem prý nemůže být nikdo jiný, než nějaký znuděný hráč vesmírné verze Sim City. 
Do problému se simulovaností vesmíru se teď vložili teoretičtí fyzici z Oxfordu a Hebrejské univerzity v Jeruzalémě Zohar Ringel a Dmitry Kovrizhin. Ve svém výzkumu, který publikoval časopis Science Advances, se nezabývali celým vesmírem, ale termálním kvantovým Hallovým jevem v kovech. Hallův jev přitom obecně představuje vznik elektrického pole za současného působení vnějšího elektrického a magnetického pole. Termální kvantový Hallův jev je v jazyce kvantové fyziky gravitační anomálií (gravitational anomaly), tedy velmi zjednodušeně řečeno, představuje problém se symetriemi.

 

Dmitry Kovrizhin. Kredit: University of Cambridge.
Dmitry Kovrizhin. Kredit: University of Cambridge.

O těchto anomáliích se ví již dlouho, je ale velmi obtížné je detekovat a studovat. Ringel s Kovrizhinem na to šli tak, že se pokoušeli vytvořit počítačovou simulaci zmíněné anomálie. Použili k tomu proslulou metodu Monte Carlo, což jsou algoritmy k simulaci systémů, které využívají pseudonáhodná čísla. Kvantový systém chtěli simulovat kvantovou verzí Monte Carla. Namísto simulace ovšem dospěli k důkazu, že taková simulace je principiálně nemožná. Kvantové systémy, jako je Hallův jev, jsou podle nich natolik složité, že je nelze simulovat. Ringelovi a Kovrizhinovi se tam objevují záporná množství a nekonečné počty možností, což se nesimuluje právě snadno.

„Welcome to the desert of the real“. Kredit: Brown University.
„Welcome to the desert of the real“. Kredit: Brown University.

Z jejich výzkumu je možné vyvodit, že simulování jen pár set elektronů by vyžadovalo počítač, jehož paměť by musela více atomů, než kolik jich je v celém vesmíru. Pokud to platí, tak by to mohla být konečná pro veškeré úvahy o simulovaných vesmírech. Jenomže to není vůbec jisté. Po vlně článků jásajících nad nemožností simulovat vesmír, se přivalila vlna článků s protiargumenty. Ringel s Kovrizhinem simulovatelnost vesmíru nijak nezkoumali. Ostatně podle samotného Ringela, kdo ví, co všechno by zvládly superpočítače hodně pokročilých civilizací?


Co asi můžeme vymyslet o technologiích, o nichž se nám zatím ani nesnilo? Jsme v situaci domorodců, kteří by se vsadili, že lidé nemohou létat. Doslova vzato to tak je, lidé skutečně létat nemohou. To ale neznamená, že se nikdy nedostaneme nad mraky. Jak přiznává Avery Thompson z webu Popular Mechanics, jsme vlastně tam, kde jsme byli. Zatím není jasné, jestli žijeme v simulaci vesmíru. Anebo nežijeme?

Video:  Is life a video game? / Elon Musk / Code Conference 2016


Literatura
New Atlas 3. 10. 2017, Popular Mechanics 4. 10. 2017, Oxford University 27. 9. 2017, Science Advances 3: e1701758.


Autor: Stanislav Mihulka
Datum:07.10.2017