La science n'a pas de réponses à toutes les questions. Il y a beaucoup de choses que la science ne pourra peut-être jamais prouver ou réfuter. Par exemple, l'existence de Dieu. Cependant, il y a un sujet qui est beaucoup plus intéressant à discuter dans les réalités scientifiques et quasi scientifiques actuelles. Il a été proposé par le philosophe suédois contemporain Nick Bostrom, ainsi que par plusieurs autres scientifiques très éminents. Cela ressemble à ceci: vivons-nous dans une simulation informatique?
Il faut admettre que même le désir de spéculer sur ce sujet peut presque exaspérer au moins une personne - Sabrina Hossenfelder. Et non, cette personne n'est pas une personne religieuse. Il est physicien théoricien et vulgarisateur scientifique de l'Institut de recherche avancée de Francfort (Allemagne). Cette semaine, elle a décidé de partager son avis sur ce sujet sur les pages de son blog personnel Backreactions. Cependant, il convient de souligner que ce n'est pas la déclaration même de «notre vie dans une simulation par ordinateur» qui la dérange. Elle est frustrée par le fait que certains scientifiques et philosophes éminents font des déclarations qui, si ce sont des faits, devraient certainement être reflétées dans nos lois physiques. Mais ils ne sont pas affichés.
«Je ne dis pas que c’est impossible», explique Hossenfelder. "Mais je veux entendre non seulement les mots, mais aussi voir ce qui peut les soutenir."
Confirmer cette opinion exigera un travail considérable et un temps infini pour les calculs mathématiques. En général, vous devrez dépenser tellement d'efforts qu'il suffira de résoudre la plupart des problèmes et des lacunes les plus difficiles de la physique théorique.
Donc, vous voulez prouver que l'univers est en fait une simulation créée par un "programmeur". Non, vous n'abordez pas la question d'un point de vue religieux et ne dites pas que Dieu a créé l'univers. Vous croyez simplement qu'une «puissance supérieure toute-puissante» a conçu l'univers selon leur vision, et en disant cela, vous ne parlez pas du tout de Dieu.
Pour commencer, pour le rendre plus compréhensible aux personnes qui viennent de nous rejoindre et ne comprennent pas du tout de quoi il s'agit, le terme «simulation informatique de l'Univers» signifie que nous vivons dans l'Univers, où tout l'espace et le temps disponibles sont basés sur des Bits de données. Autrement dit, quelque part, il doit y avoir un superordinateur ultra-gazeux avec des «uns» et des «zéros», créant tout ce qui nous entoure. Mais dans ce cas, absolument tout ce qui est dans l'Univers, même aux plus petites échelles, doit avoir ses propres propriétés, certains états ou valeurs - «oui» ou «non», «1» ou «0». Cependant, selon Hossenfelder, la science sait déjà que cela ne peut pas être.
Prenons la mécanique quantique. Il y a des choses en elle qui peuvent vraiment être distinguées par certaines significations, mais la base, la base même de la mécanique quantique, n'est pas contenue dans les propriétés des objets. La base de la mécanique quantique est les probabilités. Les particules élémentaires, telles que les électrons, ont une propriété appelée spin (moment angulaire). La mécanique quantique dit que si nous n'observons pas les particules, nous ne pouvons pas dire avec précision la valeur de leur spin à ce moment. On ne peut que deviner. C'est le principe de la parabole du chat de Schrödinger. Si un processus, comme la désintégration radioactive, par exemple, peut être déterminé par la mécanique quantique et être responsable du fait qu'un chat enfermé dans une boîte est vivant ou non, alors dans ce cas, selon notre compréhension actuelle de la physique classique,le chat doit en fait être dans deux états en même temps - vivant et mort - jusqu'à ce que nous ouvrions la boîte pour regarder. La mécanique quantique et les bits informatiques classiques sont basés sur des choses différentes et sans rapport.
Si vous creusez plus loin, il s'avère qu'un certain "programmeur" devra encoder de nombreux bits classiques, dont les valeurs sont fixes, en bits quantiques régis par le principe d'incertitude. Les bits quantiques, quant à eux, n'ont pas de significations définies - non représentées par des zéros et des uns - mais nous indiquent plutôt la probabilité de prendre l'une de ces valeurs (y compris le soi-disant état de superposition). Le physicien Xiao-Gang Wen de l'Institut Perimeter pour la physique théorique a essayé de modéliser tout cela et de présenter l'univers comme quelque chose de "qubits". Hossenfelder dit que les modèles de Wen semblent être largement cohérents avec nos modèles standard de physique et de mathématiques décrivant les propriétés de nos particules, mais n'ont toujours pas réussi à prédire correctement la relativité.
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«Mais il n’a pas prétendu que nous vivions dans une simulation informatique. Il a juste essayé d'expliquer la probabilité que l'univers soit composé de qubits », a commenté Hossenfelder.
Toute preuve que nous vivons dans une simulation nous obligera à réviser toutes nos lois de la physique des particules (relativité générale et restreinte) et à utiliser une interprétation différente de la mécanique quantique, sur la base de laquelle ses lois actuelles sont dérivées, afin qu'elle puisse parfaitement décrire notre univers. … Ce qui est le plus intéressant, c'est qu'il y a des gens qui y consacrent toute leur vie, mais en même temps, ils ne se rapprochent pas d'un pouce de leur objectif chéri.
Scott Aaronson, un expert dans le domaine de la théorie des ordinateurs et des systèmes, parle de la probabilité de l'existence de théories qui peuvent combiner la gravité avec la mécanique quantique. Et si notre Univers se compose réellement de bits quantiques, alors tôt ou tard quelqu'un pourra déduire et étayer correctement ces théories. Par conséquent, s'il y en a parmi les gens qui aimeraient résoudre l'une des énigmes les plus difficiles de la physique théorique, alors vous êtes les bienvenus. Aaronson lui-même se réfère plutôt au «camp des désintéressés» pour décider si notre Univers est virtuel ou non, mais néanmoins, il a aussi sa propre opinion sur la question:
«Pourquoi ne pas prendre et simplifier cette hypothèse en excluant les« extraterrestres »ou quiconque est en charge de l'équation, si la présence de ce facteur n'a aucun avantage pratique à résoudre l'hypothèse?» - demande Aaronson.
Certainement, que ce soit des "extraterrestres" ou un "programmeur principal" - tous seraient dans ce cas les "formes de vie" les plus élevées, ce que nous n'aurions probablement jamais été destinés à comprendre. Et si nos théories fonctionnent sans supposer que nous pouvons tous vivre dans une simulation, alors pourquoi se donner la peine d'essayer de trouver une explication à ce dont nous n'avons essentiellement pas besoin?
Et pourtant, étant informaticien, Aaronson ne pouvait pas se poser une autre question tout aussi intéressante: est-il possible, selon nos règles de calcul informatique, de créer une simulation, à l'échelle de l'Univers? Dans le cas de la modélisation de notre Univers, selon Aaronson, selon les hypothèses les plus grossières et les plus optimistes, 10 ^ 122 qubits seraient nécessaires. (Ce nombre représenterait un avec 122 zéros, alors que certaines estimations placent le nombre approximatif d'atomes dans notre univers à 10 ^ 80). Non moins intéressante serait la question de savoir si cet Univers virtuel créé hypothétiquement est capable de contourner le problème d'arrêt et de calculer sa fin à l'avance, c'est-à-dire de faire ce que les programmes informatiques ordinaires ne sont pas capables de faire.
Après tout, ceux qui croient en un «modèle de simulation de l'univers» peuvent simplement changer les paramètres de la simulation pour valider finalement leurs hypothèses. Mais ce ne sera plus de la science. Ce sera une religion, avec des extraterrestres ou un "programmeur principal" au lieu de Dieu. Pourtant, ni Hossenfelder ni Aaronson ne prétendent que nous pouvons tous ou ne pouvons pas vivre dans la simulation. Ils disent seulement que si vous pouvez le prouver, vous aurez besoin de beaucoup plus d'efforts que de vous serrer la main et d'avoir des conversations philosophiques. Vous avez besoin d'une preuve irréfutable que l'architecture de l'Univers fonctionne comme un ordinateur géant et ne contredit pas les lois les plus complexes de notre physique.
«Je ne convainc personne et je ne force personne à renoncer à essayer de le prouver. Plutôt l'inverse. Je vous exhorte à le prouver », conclut Hossenfelder.
"Ce qui m'ennuie le plus dans tout cela, c'est la tentative d'abandonner toutes les théories et lois fondamentales que nous avons déjà entre les mains."
NIKOLAY KHIZHNYAK
