Як влаштований світ: три шокуючі теорії

Як влаштований світ: три шокуючі теорії

Статистична випадковість, голограма чи комп'ютерна програма – що таке людина з точки зору вчених

Этот материал также доступен на русском языке

Ми живемо в голограмі, у незліченній кількості паралельних світів і (або) в комп'ютерній симуляції. Ці безглузді на перший погляд концепції знаходять прихильників і стають мейнстримом.

Згідно з широко розповсюдженою версією світоустрою, ми складаємося з атомів і живемо на кулеподібній планеті у Всесвіті, що утворилася внаслідок Великого вибуху 13,8 млрд років тому. Намагаючись залатати прогалини і нестиковки у цій гіпотезі, фізики і філософи висувають безліч доповнюючих і альтернативних теорій. Mind пропонує ознайомитися з трьома найфантастичнішими з них.

Голографічний принцип. Всесвіт двомірний, ми – голограма

Три шокирующих теории о мироустройстве

Фото: Greg Rakozy/unsplash

Як відомо, наукова картина світу спирається на теорії, що непримиренно конфліктують одна з одною. Математичні рівняння, за якими розраховуються відстані у масштабах Всесвіту, в умовах мікросвіту видають безглузді результати (наприклад, нескінченність).

«Вчені працюють протягом десятиліть, намагаючись об'єднати теорію гравітації Ейнштейна з квантовою механікою. У результаті багато хто доходить до висновку, що потрібно переглянути свої погляди на те, як утворився Всесвіт і з чого він складається», – коментує проблему фізик-теоретик із канадського інституту «Периметр» Нііеш Афшорді.

За його словами, все більше і більше серйозних вчених починають застосовувати голографічний принцип – парадигму, згідно з якою вся інформація, яка утворює нашу 3D-«реальність» (плюс час), виходить з плоского 2D-поля, яке постійно змінюється. Ухвалення гіпотези, що ми і весь наш світ не тривимірні, а є подобою голограми, дозволяє відмовитися від теорії відносності й описати спрощеними квантовими теоріями всі явища Всесвіту, включаючи паранормальні явища, такі як телепатія.

«Протягом тисяч років ми вважали, що простір складається з точок і ліній, – каже Крейг Хоган, директор Центру квантової астрофізики Fermilab. – Можливо, це представлення невірне. Вся матерія і енергія може бути зроблена з хвиль».

«Щоб зрозуміти ідею, уявіть, що дивитеся 3D-фільм у кінотеатрі, – пояснює професор математичних наук англійської Університету Саутгемптона Костас Скендеріс. – Ви бачите рухомі зображення, які мають висоту, ширину і глибину, але насправді вони всього лише проекції на плоскому 2D-екрані. У нашому 3D-всесвіті, проте, ми можемо торкатися об'єктів й відчувати їх – і «проекція» є «реальною» з нашої перспективи».

З точки зору вчених, голографічний принцип – це потужний інструмент, що дозволяє створити більш точні математичні моделі Всесвіту і зрозуміти, як він влаштований і як функціонує. Застосовувати голографічний принцип до реального світу теоретики почали наприкінці 1990-х років. Відтоді з'явилося безліч заснованих на ньому математичних моделей Всесвіту. Звіряючи передбачення цих моделей із новітніми супутниковими даними космічної обсерваторії «Планк», вчені відсіяли частину з них. Але деякі нові моделі голографічного Всесвіту виявилися майже такими ж точними, як теорія відносності.

Що вважати реальним, а що ні – особиста справа кожного. Наукові експерименти наразі ні довести, ні спростувати голографічну природу нашого світу не можуть. Найвідоміший з таких експериментів – «Холометер» – за підтримки уряду США проводиться в прискорювальній лабораторії Fermilab у штаті Іллінойс. Пристрій, сконструйований з високоточних лазерів і дзеркал, збирає дані, щоб засікти передбачуваний голографічний шум – коливання матерії, що тривають мільйонну частку секунди і мають амплітуду, в тисячу разів меншу, ніж розмір протона.

Концепція мультивсесвіту. Ми і наш світ – статистична випадковість

Три шокирующих теории о мироустройстве

Фото NASA/CXC/SAO

Наш Всесвіт, за деякими оцінками, може складатися з 2 трлн галактик, кожна з яких вміщує в середньому по 100 млн зірок і в рази більшу кількість планет. Але чи можуть бути інші всесвіти? І якщо так, чи пов'язані вони між собою?

Ціла плеяда видатних фізиків сучасності на чолі зі Стівеном Гокінгом просуває ідею про існування нескінченної кількості всесвітів. Ця концепція дуже зручна тим, що дозволяє пояснити все те, на що сучасна наука нездатна дати відповідь. До того ж за нею стоїть велика і складна галузь математики і низка перспективних фізичних теорій.

У випущеній у 2010 році науково-популярній книзі «Вищий задум» Стівен Гокінг і Леонард Млодінов стверджують, що сучасні напрямки теорії струн припускають наявність величезного ансамблю всесвітів (мультивсесвіту). І ми не повинні дивуватися, що в нашому Всесвіті є життя – у цьому ансамблі так багато всесвітів, що десь воно обов'язково мало з'явитися.

«Концепція мультивсесвіту може пояснити, чому так точно налаштовані фізичні параметри нашого світу, без необхідності залучати сюди доброзичливого Бога, який створив все для нашої вигоди. Наш Всесвіт Великого вибуху – лише статистична випадковість, що сталася в мультивсесвіті за час його довгого існування», – пишуть Гокінг і Млодінов.

На їхню думку, мультивсесвіт можна порівняти з вируючою піною, в якій у процесі, званому вічною інфляцією, безперервно створюються всесвіти. Деякі з них абсолютно мертві й не розширюються, у них ніколи не відбувається вибуху і створення частинок. Інші вибухають так сильно, що частинки розлітаються далеко одна від одної й не можуть об'єднатися в атоми. У третіх з'являються атоми, але все працює за зовсім іншими фізичними законами, ніж у нашому світі. Однак незліченна кількість всесвітів дуже схожі на наш.

Де знаходяться всі ці всесвіти? Безліч фізичних теорій припускають, що крім чотирьох вимірів, що ми їх сприймаємо – тривимірного простору і часу, існують й інші виміри, які ми не можемо виявити нашими органами чуття. У ці виміри нові всесвіти можуть безперервно відокремлюються від існуючих.

Ідею розгалужених світів вперше висунув у 1957 році фізик і математик Хью Еверетт для пояснення парадоксу квантової фізики – того, як частка може бути в двох станах одночасно, або, в макроскопічному масштабі, як кіт Шредінґера може бути одночасно мертвим і живим. Еверетт припустив, що коли ми спостерігаємо частку або перевіряємо кота, реальність розгалужується на декілька реальностей, одна з яких продовжує існувати з живим котом, а інша – з мертвим.

«Коли наприкінці 1970-х років я почув про інтерпретацію Еверетта, подумав, що це маячня божевільного, – каже колишній директор Стенфордського інституту теоретичної фізики Стівен Шенкер. – Сьогодні більшість відомих мені людей, що займаються теорією струн і квантовою космологією, мислять у руслі даної інтерпретації. А у зв'язку з недавніми успіхами в сфері квантових обчислень ці питання перестають бути чисто теоретичними».

Гіпотеза моделювання. Всесвіт всередині комп'ютера, ми – програма, життя – алгоритм

Три шокирующих теории о мироустройстве

Фото: Lysander Yuen/unsplash

А якщо ми живемо всередині комп'ютерної симуляції? Це питання спочатку може здатися абсурдним. Але можливість того, що наше існування – ілюзія, хвилює філософів з часів античності. Останніми роками використовувані для експериментів суперкомп'ютери стали моделювати такі складні віртуальні всесвіти, що багато представників наукового світу серйозно задумалися: а ми ж і самі також можемо перебувати в одній з них.

«Найсильніший аргумент на користь того, що ми, можливо, знаходимося всередині комп'ютерної симуляції, полягає в наступному: 40 років тому люди грали в симулятор тенісу пінг-понг. Це були біла точка і два прямокутника на чорному тлі... На цьому рівні знаходилися ігри. Зараз, 40 років потому, ми маємо фотореалістичні 3D-симулятори, в які одночасно грають мільйони людей і які з кожним роком стають все краще. І незабаром у нас буде віртуальна реальність, аугментована (доповнена) реальність. Якщо ігри продовжать поліпшуватися, вони не відрізнятимуться від реальності», – вважає знаменитий мільярдер-винахідник Ілон Маск.

Прихильники гіпотези моделювання, вперше сформульованої у 2003 році філософом Ніком Бостромом з Оксфордського університету, міркують так: якщо комп'ютери продовжать розвиватися з постійно зростаючою швидкістю, то через сто, тисячу або мільйон років людство отримає практично безмежні обчислювальні потужності.

За їхньої допомоги історики майбутнього зможуть моделювати різні сценарії людського розвитку. Величезних обчислювальних можливостей, які вони матимуть у своєму розпорядженні, може вистачити, щоб промальовувати кожну географічну деталь віртуального світу і наділити кожну сутність, що його населяють, таким самим рівнем складності та інтелекту, як у живих істот. На думку Ніка Бострома, комп'ютерну програму можна забезпечити сприйняттям і свідомістю, що не відрізняються від сприйняття і свідомості реальних людей. І ця програма існуватиме у штучному Всесвіті, вважаючи себе людиною, а змодельований світ – реальністю.

У квітні 2016 року група фізиків і філософів провела конференцію, присвячену можливості нашого існування всередині однієї з таких симуляцій. Експерти зійшлися на думці, що гіпотезу моделювання слід сприймати серйозно. Можливо, її вдасться підтвердити, та навряд чи її можна спростувати будь-якими експериментами.

Замислюватися про наше існування всередині комп'ютерної симуляції фізиків і математиків змушують глухі кути, з якими вони зіткнулися, намагаючись описати математичними формулами всі явища у Всесвіті. Наприклад, абсолютно незрозуміло, як описати свідомість. До того ж як у космосі, так і в мікросвіті дослідникам доводиться спостерігати аномалії, що виходять за рамки тих математичних правил, за якими має працювати Всесвіт.

«У своїх дослідженнях я виявив дуже дивну річ, – зазначає фізик-теоретик Джеймс Гейтс. – Фізики працюють на компанію під назвою «рівняння – це наше все». Оскільки так ми заробляємо на життя, вирішуючи рівняння. Я займався вирішенням рівнянь, і мене зацікавили речі, про які багато хто знає – це коди для коригування помилок. Коригувальні коди допомагають працювати браузерам. Але звідки вони в рівняннях про кварки, і лептони, і суперсиметрії? Саме це привело мене до дуже стійкого усвідомлення, що я вже не можу говорити про людей, які вірять в комп'ютерну симуляцію, як про божевільних. Навпаки, вивчаючи фізику дуже довго, можна збожеволіти».

Міркуючи про те, що ми і наша реальність можемо бути комп'ютерними програмами, філософи пропонують сприймати це з гумором (наш світ промальований досить непогано), з оптимізмом (після смерті можна сподіватися на перезавантаження) і не розслаблятися, а намагатися жити цікаво, щоб вищий розум, що стежить за нашою симуляцією, не занудьгував і не відключив нас.

Стежте за актуальними новинами бізнесу та економіки у нашому Telegram-каналі Mind.ua
Проєкт використовує файли cookie сервісів Mind. Це необхідно для його нормальної роботи та аналізу трафіку.ДетальнішеДобре, зрозуміло