Je vesmír jen počítačovou simulací ?

Kdo shlédl film Matrix, musel si uvědomit to, co Stanislaw Lem napsal už v roce 1964. Že realitu lze simulovat tak, aby ta virtuální byla k nerozeznání od té pravé. Z toho ale plyne otázka. Je vůbec nějaká pravá skutečnost ?

To, že žijeme v jakémsi "Matrixu" je dnes vlastně velmi patrné. Náš přirozený svět s jeho auty, domy, lidmi a Zemí, je jen velmi zjednodušený dojem, který nám souhrnně poskytuje spolupráce našich smyslů s hlubší realitou obrovského množství interagujících elementárních částic.Stačí si jen uvědomit, jak složitá je cesta zrakového vnímání. Nevidíme přímo objekty, ale jejich "posly", fotony, které vyjadřují vlastnosti elektronové slupky atomů, konkrétně rozdíly energií elektronových drah, ve formě různých frekvencí. My ale nevnímáme ani energetické rozdíly elektronů, ani jejich výsledek, frekvence, ale něco jiného - barvy.Fotony ostatně také nevnímáme, ty jsou pohlceny sítnicí, která je velmi složitou elektrochemickou reakcí změní v nervové signály. Ty jsou velmi složitě zpracovány mozkem, leccos je doplněno, něco ignorováno a teprve výsledek vidíme. Nemluvíme už ani o tom, že předměty kolem nás jsou prakticky prázdná "vata" a hmatáme je jen proto, že jsme tatáž vata.Přesto je náš okolní svět objektivní, protože nemůžeme nijak ovlivnit fyziku okolního světa, stejně jako nemůžeme ovlivnit "mechanismy" našich smyslů. To je naše životní jistota. Naše přirozená skutečnost je neměnná, pevná a stálá "iluze". Jenže v tom případě z otázky, je-li náš svět "Matrix", zbyla jen otázka, jestli někdo onen "Matrix" vyrobil. Nebo jestli je náš svět pouze Přirozená virtuální realita, jak se navrhuje v blogu s tímto názvem.

Oxfordský filosof Nick Bostrom vymyslel v roce 2003 trilema, tedy úvahu, která nás nutí vybrat si jednu tří možností a žádnou jinou a vede k názoru, že žijeme v simulaci, kterou vytvořili naši potomci v budoucnosti.

"Buď (1) lidstvo vymře předtím, než by bylo schopné masivních simulací ve vesmírném měřítku, nebo (2) naše vzdálené potomky nebude lákat provádět takové simulace, anebo (3) takřka jistě teď žijeme v takové hyperpočítačové simulaci."

Jedné prosté chyby v této úvaze všimneme hned. Platí-li (3), nejsou to naši potomci, kdo vytvořili tuto simulaci, protože počítačová postavička nemůže vzniknout dříve než programátor, který ji stvoří. Pak je také jasné, že museli existovat reální, nesimulovaní předci "programátorů". Jediné, co je nade vší pochybnost jisté, je přece jen existence reality. :-)

Mohou tady být etická dilemata, která znemožní simulaci, a o takových hovoří i sám Bostrom. Doveďme je do důsledku a uvažme, že by "programátoři" museli vědomě programovat třeba i 2. světovou válku se všemi oběťmi a veškerým lidským utrpením.

Pouvažujme ale hlavně, jaké jsou vlastnosti počítačových simulací. Simulace mají smysl jen tehdy, když jsou podstatně rychlejší než simulované procesy. Asi by historikům-"programátorům" nestálo za to realizovat simulaci Římské říše, která by trvala 1000 let.

Stejně nutně se musí simulace odehrávat na podstatně menším prostoru, než proces, který simuluje. Srážka galaxií, simulovaných superpočítači se vejde do jedné místnosti. Námitku, že simulovaný prostor může být ale obrovský, lze snadno vyvrátit tím, že tisíce světelných let, které se připisují rozměrům oněch srážejících se galaxií, to je jen popisek "mapy" oněch galaxií, ne reálná velikost, která by vyžadovala stejné množství atomů jako reálné galaxie.

Chceme-li to ještě jinak, najděme si společný základ galaxie a její simulace. To jsou atomy. Celá galaxie má astronomicky více atomů než superpočítač, který ji simuluje. Simulovaná Mléčná dráha je jen nepatrným smítkem uvnitř reálné Mléčné dráhy. 

Tedy představa našeho vesmíru jako simulace vyžaduje nutně existenci nejméně triliardkrát většího hyper-vesmíru, než je ten náš, přitom stejného, se stejnými fyzikálními zákony. Jinak by totiž simulace neměla smysl, kdyby to nebyly "stejné" vesmíry. Samozřejmě tento hyper-vesmír by musel být i hyper-pomalý. Musel by se vyvíjet od velkého třesku řádově třeba triliardkrát delší dobu než našich 14 miliard let.

Jediná cesta, která by mohla zmenšit simulaci a tím i hyper-vesmír, který taková simulace vyžaduje, by mohlo být omezení struktury do hloubky. Kdyby náš svět byl na určité blízké úrovni rozmazaný. Kvantová neurčitost to ale těžko bude, protože při extrémní energii lze principiálně dosáhnout přesnosti Planckovy délky - 1.6 x 10^-35 metru. Nehledě na to, že kvantová neurčitost není principiální a cesta do hlubin bude zřejmě časem pokračovat.

Obecně je simulace rozeznatelná tak, že lze najít limity strukturní hloubky resp. limity rozlišení při pozorování velkých vzdáleností, které nám vracejí hrubě neostrý obraz, který není žádný způsobem možné zaostřit. To nikde nevidíme.

S pravděpodobností blížící se jistotě tak můžeme prohlásit, že v simulaci nežijeme a že náš vesmír je originál. 

Překvapivě náš názor může podpořit i teorie chaosu, známý efekt motýlích křídel či vyhynutí dinosaurů. Jde o to, že takto komplikované procesy, takové drobnosti, které ve výsledku ovlivní celou simulaci, či tak vzdálené vlivy, které způsobily třeba smrt dinosaurů na Zemi, by vyžadovaly simulaci ještě daleko náročnější a "počítač" ještě o hodně větší než trilión násobek našeho vesmíru. Proč by si "programátor" tak zbytečně komplikoval simulaci?

Když se nenecháme unést povrchním dojmem složitosti počítače, který dokáže jen složitější exaktní výpočty, než jsou vědomé výpočty člověka, jinak je ale vlastně daleko jednodušší i než materiál, ze kterého je postaven, uvidíme pravou podstatu simulačního omylu. To, že nová hračka, počítač, je v něčem schopnější než my, ještě neznamená, že je složitější i jen než kus hmoty, ze které je postaven. To vyplyne už z toho, že tento počítač není schopen ani ten kus hmoty v reálném čase simulovat na kvantové úrovni.

 Omezenost počítače, stejně jako lidského vědomí, je v jeho lokálnosti, existenci na jednom místě, což je v kontrastu s vesmírem, který je rozprostraněn do obrovských dálav. Simulace vesmíru ve vesmíru samém, dokonce v jedné jeho "tečce", je možná jedině za cenu neskutečně obrovského zjednodušení. Toto zjednodušení v našem světě nepozorujeme, tedy náš svět není simulace.

Podstatou myšlenky simulace je naše naivní představa, že naše počítačová technologie je dokonalá. I kdyby nějaká inteligence stvořila náš vesmír, proč by to dělala tak primitivní technologií jako jsou naše počítače? Přijde mi to podobné, jako si lidi kdysi dávno představovali, že za pohybem planet je mechanika táhel a koleček. Dnes neznáme nic lepšího než počítače, takže sebestředně plodíme naivity typu počítačové simulace. Počítače ale začínaly nesměle za války, tedy se vyvíjejí ne víc než 60 let. Můžeme říci, že za dalších 100 let nebudeme mít lepší technologii? Nebo za tisíc nebo za milión let?