20 ans après la sortie du premier "Matrix", les réalisateurs ont décidé de tourner le quatrième. Pendant ce temps, beaucoup de choses ont changé: les frères Wachowski sont devenus sœurs et les scientifiques ont pris l'idée principale du film à cœur: imaginez, de nombreux physiciens discutent sérieusement de la théorie selon laquelle notre monde n'est qu'une matrice, et nous y sommes des modèles numériques.
Pourquoi les scientifiques auraient-ils besoin de tester la théorie du cinéma?
Une fois traduite dans la réalité, l'idée de la «Matrice» semble absurde: pourquoi quelqu'un créerait-il un immense monde virtuel - qui est clairement laborieux - et le peuplerait de personnes, nous? De plus, la mise en œuvre de cette idée du film des sœurs Wachowski ne résiste pas aux critiques: tout écolier sait que l'efficacité ne peut pas dépasser 100%, ce qui signifie qu'il n'a aucun sens d'obtenir de l'énergie pour les machines de personnes en capsules - plus d'énergie sera dépensée pour les nourrir et les chauffer, qu'ils ne peuvent donner aux machines.
Nick Bostrom a été le premier universitaire à répondre à la question de savoir si quelqu'un pourrait avoir besoin d'un monde simulé entier. À ce moment-là, les scientifiques avaient déjà commencé à utiliser des simulations informatiques, et Bostrom a suggéré que tôt ou tard de telles simulations informatiques seraient utilisées pour étudier le passé. Dans le cadre d'une telle simulation, il sera possible de créer des modèles détaillés de la planète, des personnes qui y vivent et de leurs relations - sociales, économiques, culturelles.
L'histoire ne peut pas être étudiée expérimentalement, mais dans les modèles, vous pouvez exécuter d'innombrables scénarios, mettant en place les expériences les plus folles - d'Hitler au monde postmoderne dans lequel nous vivons maintenant. De telles expériences sont utiles non seulement pour l'histoire: il serait également bon de mieux comprendre l'économie mondiale, mais qui donnera des expériences à réaliser en même temps sur huit milliards de personnes réelles et vivantes? Bostrom attire l'attention sur un point important. Il est beaucoup plus facile et moins coûteux de créer un modèle que de créer une nouvelle personne biologiquement réelle. Et c'est bien, car l'historien veut créer un modèle de société, le sociologue - un autre, l'économiste - le troisième, et ainsi de suite. Il y a beaucoup de scientifiques dans le monde, donc le nombre de "personnes" numériques qui seront créées dans de nombreuses simulations de ce type peut être très important. Par exemple, cent mille, ou un million, ou dix millions de fois plus,que le nombre de personnes «biologiques», réelles.
Si nous supposons que la théorie est correcte, alors d'un point de vue purement statistique, nous n'avons presque aucune chance de ne pas être des modèles numériques, mais de vraies personnes. Disons que le nombre total de personnes «matricielles» créées n'importe où et à jamais par n'importe quelle civilisation n'est que cent mille fois plus que le nombre de représentants de cette civilisation. Ensuite, la probabilité qu'une créature intelligente choisie au hasard soit biologique et non «numérique» est inférieure à cent millième. Autrement dit, si une telle simulation est vraiment en cours, vous, le lecteur de ces lignes, n'êtes presque certainement qu'un ensemble de nombres dans un supercalculateur extrêmement avancé.
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Les conclusions de Bostrom sont bien décrites par le titre d'un de ses articles: "… la probabilité que vous viviez dans la" Matrice "est très élevée." Son hypothèse est assez populaire: Elon Musk, l'un de ses partisans, a déclaré un jour que la probabilité de vivre non pas dans la matrice, mais dans le monde réel est de un sur des milliards. L'astrophysicien et lauréat du prix Nobel George Smoot estime que la probabilité est encore plus élevée, et le nombre total d'articles scientifiques sur ce sujet au cours des vingt dernières années est estimé à des dizaines.
Comment construire une "Matrix" dans la vraie vie, si vous le souhaitez vraiment?
En 2012, un groupe de physiciens allemands et américains a rédigé un article scientifique sur ce sujet, publié plus tard dans The European Physical Journal A. D'un point de vue purement technique, faut-il commencer à modéliser un grand monde? À leur avis, les modèles de formation de noyaux atomiques basés sur les concepts modernes de la chromodynamique quantique (qui donne lieu à une forte interaction nucléaire contenant des protons et des neutrons sous une forme entière) sont les mieux adaptés pour cela. Les chercheurs se sont demandé combien il serait difficile de créer un univers simulé sous la forme d'un très grand modèle, issu des plus petites particules et de leurs quarks constitutifs. Selon leurs calculs, une simulation détaillée d'un très grand Univers nécessitera trop de puissance de calcul - assez coûteuse même pour une civilisation hypothétique d'un futur lointain. Et comme une simulation détaillée ne peut pas être trop grande, cela signifie que des zones d'espace vraiment éloignées ressemblent à des décors de théâtre, car il n'y avait tout simplement pas assez de capacité de production pour leur dessin scrupuleux. De telles régions de l'espace sont quelque chose qui ne ressemble qu'à des étoiles et des galaxies lointaines, et qui regarde suffisamment en détail pour que les télescopes d'aujourd'hui ne puissent pas distinguer ce «ciel peint» du présent. Mais il y a une nuance.
Le monde simulé, en raison de la puissance modérée des ordinateurs utilisés pour ses calculs, ne peut tout simplement pas avoir la même résolution que le monde réel. Si nous constatons que la «résolution» de la réalité qui nous entoure est pire qu'elle ne devrait l'être, basée sur la physique de base, alors nous vivons dans une matrice de recherche.
«Pour une créature simulée, il y a toujours la possibilité de découvrir qu'elle est simulée», concluent les scientifiques.
Dois-je prendre la pilule rouge?
En 2019, le philosophe Preston Greene a publié un article dans lequel il a publiquement exhorté à ne même pas essayer de savoir si nous vivons dans le monde réel ou non. Comme il le déclare, si la recherche à long terme montre que notre monde a une "résolution" illimitée et élevée, même dans les coins les plus éloignés de l'espace, alors il s'avère que nous vivons dans l'univers réel, et les scientifiques ne perdront alors que du temps à essayer de trouver une réponse à cette question …
Mais c'est même la meilleure option possible. Bien pire s'il s'avère que la "résolution" de l'Univers visible est plus basse que prévu - c'est-à-dire si nous n'existons tous que sous la forme d'un ensemble de nombres. Le fait est que les mondes simulés n'auront de valeur pour leurs scientifiques créateurs que tant qu'ils modéliseront avec précision leur propre monde. Mais si la population du monde simulé réalise soudainement sa virtualité, alors elle cessera définitivement de se comporter "normalement". Réalisant qu'ils sont des résidents de la matrice, beaucoup peuvent arrêter d'aller travailler, obéir aux normes de moralité publique, etc. À quoi sert un modèle qui ne fonctionne pas?
Green pense qu'il n'y a aucun avantage - et que les scientifiques d'une civilisation de modélisation débrancheront simplement un tel modèle de l'alimentation électrique. Heureusement, même avec sa "résolution" limitée, modéliser le monde entier n'est pas le plaisir le moins cher. Si l'humanité prend vraiment la pilule rouge, elle peut simplement être coupée de l'alimentation électrique - ce qui nous rend tous illusoires.
Et si nous vivions dans une simulation de simulation?
Pourtant, Preston Green n'a pas tout à fait raison. En théorie, il est logique de simuler un modèle dont les habitants se sont soudainement rendu compte qu'ils étaient virtuels. Cela peut être utile à une civilisation qui, à un moment donné, s'est rendu compte qu'elle était modélisée. Dans le même temps, ses créateurs pour une raison quelconque ont oublié ou n'ont pas voulu désactiver le modèle.
De tels «petits hommes» peuvent trouver utile de modéliser la situation dans laquelle se trouve leur société. Ensuite, ils peuvent créer un modèle pour étudier le comportement des personnes simulées lorsqu'ils se rendent compte qu'il ne s'agit que d'une simulation. Si tel est le cas, alors il n'y a pas lieu d'avoir peur d'être éteints au moment où nous nous rendons compte que nous vivons dans la matrice: pour ce moment notre modèle a été lancé.
Pouvez-vous créer une simulation parfaite?
Toute simulation détaillée d'une seule planète au niveau des atomes et des particules subatomiques est très gourmande en ressources. La réduction de la résolution peut réduire le réalisme du comportement humain dans le modèle, ce qui signifie que les calculs basés sur celui-ci peuvent ne pas être suffisamment précis pour transférer les conclusions de la simulation dans le monde réel.
En outre, comme nous l'avons noté ci-dessus, les simulées peuvent toujours trouver des preuves qu'elles sont simulées. Existe-t-il un moyen de contourner cette limitation et de créer des modèles qui nécessitent moins de ressources de la part de puissants supercalculateurs, mais en même temps une résolution infiniment élevée, comme dans le monde réel?
Une réponse assez inhabituelle à cette question est apparue en 2012-2013. Les physiciens ont montré que, d'un point de vue théorique, notre Univers pendant le Big Bang ne pouvait pas provenir d'un petit point avec une quantité infinie de matière et une densité infinie, mais d'une zone très limitée de l'espace où il n'y avait presque pas de matière. Il s'est avéré que dans le cadre des mécanismes d '«inflation» de l'Univers à un stade précoce de son développement, une énorme quantité de matière peut provenir du vide.
Comme le note l'académicien Valery Rubakov, si les physiciens peuvent créer en laboratoire une région de l'espace avec les propriétés de l'Univers primitif, alors un tel «Univers dans un laboratoire» se transformera simplement en un analogue de notre propre Univers selon les lois physiques.
Pour un tel «univers de laboratoire», la résolution sera infiniment grande, puisque, à proprement parler, de par sa nature, elle est matérielle et non «numérique». De plus, son travail dans l'Univers «parent» ne nécessite pas une dépense d'énergie constante: il suffit d'y pomper une fois, lors de la création. De plus, il doit être très compact - pas plus que la partie de l'installation expérimentale dans laquelle il a été «conçu».
Les observations astronomiques en théorie peuvent indiquer qu'un tel scénario est techniquement possible. Pour le moment, avec l'état de l'art actuel, c'est de la pure théorie. Pour le mettre en pratique, il faut refaire tout un tas de travail: d'abord, trouver dans la nature les champs physiques prédits par la théorie des «Univers de laboratoire» et ensuite essayer d'apprendre à travailler avec eux (avec précaution pour ne pas détruire les nôtres en cours de route).
A ce propos, Valery Rubakov pose la question: notre Univers n'est-il pas l'un de ces "laboratoires"? Malheureusement, il est aujourd'hui impossible de répondre de manière fiable à cette question. Les créateurs de «l'univers du jouet» doivent laisser la «porte» à leur modèle de bureau, sinon il leur sera difficile de l'observer. Mais il est difficile de trouver de telles portes, d'autant plus qu'elles peuvent être placées à n'importe quel point de l'espace-temps.
Une chose est sûre. Suivant la logique de Bostrom, si l'une des espèces intelligentes a jamais décidé de créer des Univers de laboratoire, les habitants de ces Univers peuvent faire le même pas: créer leur propre «Univers de poche» (rappelons que sa taille réelle sera comme la nôtre, petite et compacte il n'y aura qu'une entrée du laboratoire des créateurs).
En conséquence, les mondes artificiels commenceront à se multiplier et la probabilité que nous soyons les habitants d'un univers artificiel est mathématiquement plus élevée que celle que nous vivons dans l'univers primaire.
