Matrix nella vita reale: è possibile una simulazione perfetta?

2024 Autore: Seth Attwood | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-16 16:08

20 anni dopo l'uscita del primo "Matrix", i registi hanno deciso di girare il quarto. Durante questo periodo, molto è cambiato: i fratelli Wachowski sono diventati sorelle e gli scienziati hanno preso a cuore l'idea principale del film: immagina, molti fisici stanno seriamente discutendo la teoria secondo cui il nostro mondo è solo una matrice e noi siamo digitali modelli in esso.

Perché gli scienziati dovrebbero testare la teoria del cinema?

Tradotta in realtà, l'idea della "Matrice" sembra assurda: perché qualcuno dovrebbe creare un enorme mondo virtuale - che è chiaramente laborioso - e popolarlo di persone, noi? Inoltre, l'implementazione di questa idea dal film delle sorelle Wachowski non regge alle critiche: qualsiasi scolaro sa che l'efficienza non può superare il 100%, il che significa che non ha senso ottenere energia per le macchine da persone in capsule - più energia saranno spesi per nutrirli e riscaldarli, che possono dare alle macchine.

Nick Bostrom è stato il primo nel mondo accademico a rispondere alla domanda se qualcuno potesse aver bisogno di un intero mondo simulato nel 2001. A quel punto, gli scienziati avevano già iniziato a utilizzare simulazioni al computer e Bostrom suggerì che prima o poi tali simulazioni al computer sarebbero state utilizzate per studiare il passato. Nell'ambito di tale simulazione, sarà possibile creare modelli dettagliati del pianeta, delle persone che lo abitano e delle loro relazioni: sociali, economiche, culturali.

La storia non può essere studiata sperimentalmente, ma nei modelli puoi eseguire innumerevoli scenari, allestendo gli esperimenti più selvaggi - da Hitler al mondo postmoderno in cui viviamo ora. Esperimenti del genere sono utili non solo per la storia: sarebbe bene anche capire meglio l'economia mondiale, ma chi darà esperimenti da fare su otto miliardi di persone reali, viventi contemporaneamente? Bostrom richiama l'attenzione su un punto importante. È molto più facile ed economico creare un modello che creare una nuova persona biologicamente reale. E questo è un bene, perché lo storico vuole creare un modello di società, il sociologo - un altro, l'economista - il terzo, e così via. Ci sono molti scienziati nel mondo, quindi il numero di "persone" digitali che verranno create in molte di queste simulazioni può essere molto grande. Ad esempio, centomila, o un milione, o dieci milioni di volte più del numero di persone "biologiche" reali.

Se assumiamo che la teoria sia corretta, allora puramente statisticamente non abbiamo quasi nessuna possibilità di essere non modelli digitali, ma persone reali. Diciamo che il numero totale di persone "matrici" create ovunque e mai da qualsiasi civiltà sia solo centomila volte superiore al numero di rappresentanti di questa civiltà. Quindi la probabilità che una creatura intelligente scelta a caso sia biologica e non "digitale" è inferiore al centomillesimo. Cioè, se una simulazione del genere viene davvero eseguita, tu, il lettore di queste righe, sei quasi certamente solo un mucchio di numeri in un supercomputer estremamente avanzato.

Le conclusioni di Bostrom sono ben descritte dal titolo di uno dei suoi articoli: "… la probabilità che tu viva in Matrix è molto alta". La sua ipotesi è piuttosto popolare: Elon Musk, uno dei suoi sostenitori, una volta ha affermato che la probabilità che noi viviamo non nella matrice, ma nel mondo reale è di una su miliardi. L'astrofisico e premio Nobel George Smoot ritiene che la probabilità sia ancora più alta e il numero totale di articoli scientifici su questo argomento negli ultimi vent'anni è stimato a dozzine.

Come costruire una "Matrice" nella vita reale, se lo vuoi davvero?

Nel 2012, un gruppo di fisici tedeschi e americani ha scritto un articolo scientifico su questo argomento, successivamente pubblicato su The European Physical Journal A. Da dove, da un punto di vista prettamente tecnico, iniziare a modellare un grande mondo? A loro avviso, i modelli di formazione dei nuclei atomici basati su concetti moderni di cromodinamica quantistica (che dà origine a una forte interazione nucleare che contiene protoni e neutroni in una forma intera) sono i più adatti per questo. I ricercatori si sono chiesti quanto sarebbe stato difficile creare un universo simulato sotto forma di un modello molto grande, proveniente dalle particelle più piccole e dai loro quark costituenti. Secondo i loro calcoli, una simulazione dettagliata di un Universo davvero grande richiederà troppa potenza di calcolo, piuttosto costosa anche per un'ipotetica civiltà del lontano futuro. E poiché una simulazione dettagliata non può essere troppo grande, significa che aree dello spazio molto distanti sono qualcosa come uno scenario teatrale, poiché semplicemente non c'era abbastanza capacità di produzione per il loro disegno meticoloso. Tali regioni dello spazio sono qualcosa che assomiglia solo a stelle e galassie lontane, e guarda in modo così dettagliato che i telescopi di oggi non possono distinguere questo "cielo dipinto" dal presente. Ma c'è una sfumatura.

Il mondo simulato, a causa della moderata potenza dei computer utilizzati per i suoi calcoli, semplicemente non può avere la stessa risoluzione del mondo reale. Se troviamo che la "risoluzione" della realtà che ci circonda è peggiore di quanto dovrebbe essere basata sulla fisica di base, allora viviamo in una matrice di ricerca.

"Per una creatura simulata, c'è sempre la possibilità di scoprire che è simulata", concludono gli scienziati.

Devo prendere la pillola rossa?

Nel 2019, il filosofo Preston Greene ha pubblicato un articolo in cui esortava pubblicamente a non provare nemmeno a scoprire se viviamo o meno nel mondo reale. Come afferma, se studi a lungo termine mostrano che il nostro mondo ha una "risoluzione" illimitata anche negli angoli più remoti dello spazio, allora si scopre che viviamo in un vero Universo - e quindi gli scienziati perderanno solo tempo cercando di trovare la risposta a questa domanda…

Ma questa è anche la migliore opzione possibile. Molto peggio se si scopre che la "risoluzione" dell'Universo visibile è inferiore al previsto, ovvero se esistiamo tutti solo come un insieme di numeri. Il punto è che i mondi simulati saranno utili per i loro scienziati creatori solo finché modelleranno accuratamente il proprio mondo. Ma se la popolazione del mondo simulato realizza improvvisamente la sua virtualità, allora smetterà definitivamente di comportarsi "normalmente". Rendendosi conto di essere residenti nella matrice, molti possono smettere di andare a lavorare, obbedire alle norme della moralità pubblica e così via. A che serve un modello che non funziona?

Green crede che non ci sia alcun vantaggio e che gli scienziati di una civiltà di modellistica staccheranno semplicemente un tale modello dall'alimentazione. Fortunatamente, anche con la sua "risoluzione" limitata, simulare il mondo intero non è il piacere più economico. Se l'umanità prende davvero la pillola rossa, può semplicemente essere scollegata dall'alimentazione, motivo per cui tutti moriamo in modo non illusorio.

E se vivessimo in una simulazione di simulazione?

Eppure Preston Green non ha del tutto ragione. In teoria, ha senso simulare un modello i cui abitanti si sono improvvisamente resi conto di essere virtuali. Questo può essere utile per una civiltà, che a un certo punto si è resa conto di essere modellata. Allo stesso tempo, i suoi creatori per qualche motivo hanno dimenticato o non volevano disabilitare il modello.

Tali "omini" possono trovare utile simulare la situazione in cui si trova la loro società. Quindi possono costruire un modello per studiare come si comportano le persone simulate quando si rendono conto che sono solo una simulazione. Se è così, allora non c'è da temere che verremo spenti nel momento in cui ci accorgiamo di vivere nella matrice: per questo momento è stato lanciato il nostro modello.

Riesci a creare una simulazione perfetta?

Qualsiasi simulazione dettagliata anche di un pianeta fino al livello degli atomi e delle particelle subatomiche richiede molte risorse. La riduzione della risoluzione può ridurre il realismo del comportamento umano nel modello, il che significa che i calcoli basati su di esso potrebbero non essere sufficientemente precisi da trasferire le conclusioni della simulazione al mondo reale.

Inoltre, come abbiamo notato sopra, i simulati possono sempre trovare la prova che vengono simulati. C'è un modo per aggirare questa limitazione e creare modelli che richiedono meno supercomputer potenti, ma allo stesso tempo infinitamente ad alta risoluzione, come nel mondo reale?

Una risposta piuttosto insolita a questa domanda è apparsa nel 2012-2013. I fisici hanno dimostrato che, da un punto di vista teorico, il nostro Universo durante il Big Bang poteva nascere non da qualche piccolo punto con una quantità infinita di materia e densità infinita, ma da un'area di spazio molto limitata, dove c'era quasi non importa. Si è scoperto che nell'ambito dei meccanismi di "inflazione" dell'Universo in una fase iniziale del suo sviluppo, dal vuoto può derivare un'enorme quantità di materia.

Come osserva l'accademico Valery Rubakov, se i fisici possono creare una regione dello spazio con le proprietà dell'Universo primordiale in un laboratorio, allora un tale "Universo in un laboratorio" si trasformerà semplicemente in un analogo del nostro Universo secondo le leggi fisiche.

Per un tale "universo di laboratorio" la risoluzione sarà infinitamente grande, poiché, in senso stretto, per sua natura è materiale, e non "digitale". Inoltre, il suo lavoro nell'Universo "genitore" non richiede un dispendio costante di energia: è sufficiente pomparlo lì una volta, durante la creazione. Inoltre, deve essere molto compatto, non più della parte dell'apparato sperimentale in cui è stato "concepito".

Le osservazioni astronomiche in teoria possono indicare che un tale scenario è tecnicamente possibile. Al momento, con lo stato dell'arte odierno, questa è pura teoria. Per metterlo in pratica, è necessario rifare un bel po' di lavoro: prima, trovare in natura i campi fisici previsti dalla teoria degli "Universi da laboratorio" e poi cercare di imparare a lavorarci (con attenzione per non distruggere il nostro lungo la strada).

Valery Rubakov pone a questo proposito la domanda: il nostro Universo non è uno di questi "laboratorio"? Sfortunatamente, oggi è impossibile rispondere in modo affidabile a questa domanda. I creatori dell'"universo giocattolo" devono lasciare il "cancello" al loro modello desktop, altrimenti sarà difficile per loro osservarlo. Ma è difficile trovare tali porte, soprattutto perché possono essere posizionate in qualsiasi punto dello spazio-tempo.

Una cosa è certa. Seguendo la logica di Bostrom, se una delle specie intelligenti decidesse mai di creare universi da laboratorio, gli abitanti di questi universi possono fare lo stesso passo: creare il proprio "Universo tascabile" (ricordiamo che la sua dimensione reale sarà come la nostra, piccola e compatta lì sarà solo un ingresso dal laboratorio dei creatori).

Di conseguenza, i mondi artificiali inizieranno a moltiplicarsi e la probabilità che noi siamo gli abitanti di un universo creato dall'uomo è matematicamente più alta di quella in cui viviamo nell'universo primordiale.