La scienza non ha risposte a tutte le domande. Ci sono molte cose che la scienza potrebbe non essere mai in grado di dimostrare o confutare. Ad esempio, l'esistenza di Dio. Tuttavia, c'è un argomento che è molto più interessante da discutere nelle attuali realtà scientifiche e quasi scientifiche. È stato proposto dal filosofo svedese contemporaneo Nick Bostrom, così come da molti altri eminenti scienziati. Suona così: stiamo vivendo in una simulazione al computer?
Va ammesso che anche il desiderio di speculare su questo argomento può quasi far infuriare almeno una persona: Sabrina Hossenfelder. E no, questa persona non è una persona religiosa. È un fisico teorico e divulgatore della scienza presso l'Istituto di ricerca avanzata di Francoforte (Germania). Questa settimana ha deciso di condividere la sua opinione su questo argomento sulle pagine del suo blog personale Backreactions. Tuttavia, vale la pena sottolineare che non è proprio l'affermazione sulla "nostra vita in una simulazione al computer" che la turba. È frustrata dal fatto che alcuni eminenti scienziati e filosofi stanno facendo affermazioni che, se sono fatti, dovrebbero certamente riflettersi nelle nostre leggi fisiche. Ma non vengono visualizzati.
"Non sto dicendo che sia impossibile", spiega Hossenfelder. "Ma voglio ascoltare non solo le parole, ma anche vedere cosa può supportarle".
Confermare questa opinione richiederà un lavoro enorme e una quantità infinita di tempo per i calcoli matematici. In generale, dovrai spendere così tanto impegno che sarà sufficiente per risolvere la maggior parte dei problemi e delle lacune più difficili della fisica teorica.
Quindi, vuoi dimostrare che l'universo è in realtà una simulazione creata da qualche "programmatore". No, non ti stai avvicinando alla questione da un punto di vista religioso e non dici che Dio ha creato l'universo. Credi semplicemente che qualche "potere superiore onnipotente" abbia progettato l'universo secondo la loro visione e, dicendo questo, non intendi affatto Dio.
Per cominciare, per renderlo più comprensibile per le persone che si sono appena unite a noi e non capiscono affatto di cosa si tratta, il termine "simulazione al computer dell'Universo" significa che viviamo nell'Universo, dove tutto lo spazio e il tempo disponibili sono basati su dati discreti bit di dati. Ovvero, da qualche parte deve esserci qualche supercomputer ultramegas con "uno" e "zeri", che creano tutto ciò che ci circonda. Ma in questo caso, assolutamente tutto ciò che esiste nell'Universo, anche sulle scale più piccole, deve avere determinate proprietà, determinati stati o valori: "sì" o "no", "1" o "0". Tuttavia, secondo Hossenfelder, la scienza sa già che questo non può essere.
Prendi la meccanica quantistica. Ci sono alcune cose in esso che possono essere davvero distinte da determinati significati, ma la base, la base stessa della meccanica quantistica, non è contenuta nelle proprietà degli oggetti. La base della meccanica quantistica sono le probabilità. Le particelle elementari, come gli elettroni, hanno una proprietà chiamata spin (momento angolare). La meccanica quantistica dice che se non osserviamo le particelle, non possiamo dire con precisione quale valore abbia il loro spin in questo momento. Possiamo solo immaginare. Questo è il principio alla base della parabola del gatto di Schrödinger. Se un processo, come il decadimento radioattivo, ad esempio, può essere determinato dalla meccanica quantistica ed essere responsabile del fatto che un gatto chiuso in una scatola sia vivo o meno, allora in questo caso, secondo la nostra attuale comprensione della fisica classica,il gatto deve effettivamente trovarsi in due stati contemporaneamente - vivo e morto - finché non apriamo la scatola per guardare. La meccanica quantistica e i bit di computer classici si basano su cose diverse e non correlate.
Se si approfondisce, si scopre che un certo "programmatore" dovrebbe codificare molti bit classici, i cui valori sono fissi, in bit quantistici governati dal principio di indeterminazione. I bit quantistici, a loro volta, non hanno significati definiti - non rappresentati da zero e uno - ma invece ci parlano della probabilità di accettare uno qualsiasi di questi valori (incluso il cosiddetto stato di sovrapposizione). Il fisico Xiao-Gang Wen del Perimeter Institute for Theoretical Physics ha cercato di modellare tutto questo e di presentare l'universo come qualcosa costituito da "qubit". Hossenfelder afferma che i modelli di Wen sembrano essere in gran parte coerenti con i nostri modelli standard di fisica e matematica che descrivono le proprietà delle nostre particelle, ma ancora non sono riusciti a prevedere correttamente la relatività.
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Ma non ha affermato che stiamo vivendo in una simulazione al computer. Ha solo cercato di spiegare la probabilità che l'universo possa essere composto da qubit”, ha commentato Hossenfelder.
Qualsiasi prova che stiamo vivendo in una simulazione ci richiederà di rivedere tutte le nostre leggi della fisica delle particelle (relatività generale e speciale) e utilizzare una diversa interpretazione della meccanica quantistica, sulla base della quale derivano le sue leggi attuali, in modo che possa descrivere perfettamente il nostro universo. … Ciò che è più interessante, ci sono persone che dedicano tutta la loro vita a questo, ma allo stesso tempo non si avvicinano di un centimetro al loro caro obiettivo.
Scott Aaronson, esperto nel campo della teoria dei computer e dei sistemi, parla della probabilità dell'esistenza di teorie in grado di combinare la gravità con la meccanica quantistica. E se il nostro Universo consiste davvero di bit quantistici, prima o poi qualcuno sarà in grado di dedurre e convalidare correttamente queste teorie. Pertanto, se ci sono persone tra le persone che vorrebbero risolvere uno degli enigmi più difficili della fisica teorica, allora sei il benvenuto. Lo stesso Aaronson si riferisce piuttosto al "campo dei disinteressati" nel decidere se il nostro Universo è virtuale o meno, ma tuttavia, ha anche la sua opinione sulla questione:
“Perché non prendere e semplificare questa ipotesi escludendo gli“alieni”o chi è in carica dall'equazione, se la presenza di questo fattore non ha alcun beneficio pratico nel risolvere l'ipotesi?” - chiede Aaronson.
Sicuramente, che si tratti di "alieni" o di qualche "programmatore principale", in questo caso sarebbero tutte le "forme di vita" più elevate, che molto probabilmente non saremmo mai stati destinati a comprendere. E se le nostre teorie funzionano senza il presupposto che possiamo vivere tutti in una simulazione, allora perché preoccuparsi di cercare una spiegazione per ciò di cui essenzialmente non abbiamo bisogno?
Eppure, come scienziato informatico, Aaronson non poteva porre un'altra domanda altrettanto interessante: è possibile, secondo le nostre regole di informatica, creare una simulazione, su scala dell'Universo? Nel caso di modellare il nostro Universo, secondo Aaronson, secondo le ipotesi più approssimative e ottimistiche, sarebbero necessari 10 ^ 122 qubit. (Questo numero rappresenterebbe uno con 122 zeri, mentre alcune stime collocano il numero approssimativo di atomi nel nostro universo a 10 ^ 80). Non meno interessante sarebbe la questione se questo Universo virtuale creato ipoteticamente sia in grado di aggirare il problema dell'arresto e di calcolarne la fine in anticipo, cioè di fare ciò di cui i normali programmi per computer non sono in grado.
Dopo tutto, coloro che credono in un "modello di simulazione dell'universo" possono semplicemente modificare i parametri nella simulazione per convalidare in definitiva le loro ipotesi. Ma questa non sarà più scienza. Sarà una religione, con alieni o qualche "programmatore principale" al posto di Dio. Tuttavia, né Hossenfelder né Aaronson affermano che tutti noi possiamo o non possiamo vivere nella simulazione. Dicono solo che se puoi dimostrarlo, allora avrai bisogno di molto più impegno che semplicemente stringere la mano e avere conversazioni filosofiche. Hai bisogno di una prova inconfutabile che l'architettura dell'Universo funzioni come un gigantesco computer e non contraddica le leggi più complesse della nostra fisica.
"Non convinco nessuno e non costringo nessuno a rinunciare a provare a dimostrarlo. Piuttosto il contrario. Vi esorto a dimostrarlo ", conclude Hossenfelder.
"Quello che più mi infastidisce di tutto questo è il tentativo di abbandonare tutte le teorie e le leggi fondamentali che abbiamo già nelle nostre mani".
NIKOLAY KHIZHNYAK
