Matrix im wirklichen Leben: Ist eine perfekte Simulation möglich?

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-16 16:01

20 Jahre nach der Veröffentlichung der ersten "Matrix" beschlossen die Regisseure, die vierte zu drehen. In dieser Zeit hat sich viel verändert: Aus den Wachowski-Brüdern wurden Schwestern, und Wissenschaftler haben sich die Grundidee des Films zu Herzen genommen: Stellen Sie sich vor, viele Physiker diskutieren ernsthaft die Theorie, dass unsere Welt nur eine Matrix ist und wir digital sind Modelle darin.

Warum sollten Wissenschaftler Theorien aus dem Kino testen?

In die Realität übersetzt erscheint die Idee der "Matrix" absurd: Warum sollte jemand eine riesige virtuelle Welt erschaffen - die eindeutig mühsam ist - und sie mit Menschen bevölkern, uns? Auch die Umsetzung dieser Idee aus dem Film der Wachowski-Schwestern hält keiner Kritik stand: Jedes Schulkind weiß, dass der Wirkungsgrad 100 % nicht überschreiten kann, also macht es keinen Sinn, Energie für Maschinen von Menschen in Kapseln zu holen - mehr Energie werden für das Füttern und Erhitzen ausgegeben, als sie den Maschinen geben können.

Nick Bostrom beantwortete 2001 als erster in der Wissenschaft die Frage, ob jemand eine ganze simulierte Welt braucht. Zu diesem Zeitpunkt hatten Wissenschaftler bereits damit begonnen, Computersimulationen zu verwenden, und Bostrom schlug vor, dass solche Computersimulationen früher oder später verwendet werden würden, um die Vergangenheit zu untersuchen. Im Rahmen einer solchen Simulation wird es möglich sein, detaillierte Modelle des Planeten, der darauf lebenden Menschen und ihrer Beziehungen - gesellschaftlich, wirtschaftlich, kulturell - zu erstellen.

Geschichte lässt sich nicht experimentell studieren, aber in Modellen kann man unzählige Szenarien durchspielen und die wildesten Experimente aufstellen – von Hitler bis zur postmodernen Welt, in der wir heute leben. Solche Experimente sind nicht nur für die Geschichte nützlich: Es wäre auch gut, die Weltwirtschaft besser zu verstehen, aber wer wird Experimente an acht Milliarden realen, lebenden Menschen gleichzeitig durchführen? Bostrom macht auf einen wichtigen Punkt aufmerksam. Es ist viel einfacher und billiger, ein Modell zu erstellen, als eine neue, biologisch reale Person zu erschaffen. Und das ist gut so, denn der Historiker will ein Gesellschaftsmodell schaffen, der Soziologe - ein anderes, der Ökonom - das dritte und so weiter. Es gibt viele Wissenschaftler auf der Welt, daher kann die Zahl der digitalen "Menschen", die in vielen solchen Simulationen geschaffen werden, sehr groß sein. Zum Beispiel hunderttausend oder eine Million oder zehn Millionen Mal mehr als die Zahl der "biologischen", echten Menschen.

Wenn wir davon ausgehen, dass die Theorie stimmt, dann haben wir rein statistisch fast keine Chance, keine digitalen Modelle, sondern echte Menschen zu sein. Sagen wir, die Gesamtzahl der „Matrix“-Menschen, die irgendwo und jemals von einer Zivilisation geschaffen wurden, ist nur hunderttausendmal mehr als die Zahl der Vertreter dieser Zivilisation. Dann beträgt die Wahrscheinlichkeit, dass ein zufällig ausgewähltes intelligentes Lebewesen biologisch und nicht „digital“ist, weniger als ein Hunderttausendstel. Das heißt, wenn eine solche Simulation wirklich durchgeführt wird, sind Sie, der Leser dieser Zeilen, mit ziemlicher Sicherheit nur ein Haufen Zahlen in einem extrem fortschrittlichen Supercomputer.

Bostroms Schlussfolgerungen werden durch den Titel eines seiner Artikel gut beschrieben: "… die Wahrscheinlichkeit, dass Sie in der Matrix leben, ist sehr hoch." Seine Hypothese ist recht populär: Elon Musk, einer ihrer Unterstützer, sagte einmal, dass die Wahrscheinlichkeit, dass wir nicht in der Matrix, sondern in der realen Welt leben, bei eins zu Milliarden liegt. Der Astrophysiker und Nobelpreisträger George Smoot glaubt, dass die Wahrscheinlichkeit noch höher ist, und die Gesamtzahl der wissenschaftlichen Arbeiten zu diesem Thema in den letzten zwanzig Jahren wird auf Dutzende geschätzt.

Wie baut man eine "Matrix" im wirklichen Leben, wenn man es wirklich will?

2012 verfasste eine Gruppe deutscher und amerikanischer Physiker eine wissenschaftliche Arbeit zu diesem Thema, die später im European Physical Journal A veröffentlicht wurde. Wo sollte man rein technisch anfangen, eine große Welt zu modellieren? Dafür eignen sich ihrer Meinung nach am besten Modelle zur Bildung von Atomkernen, die auf modernen Konzepten der Quantenchromodynamik basieren (die eine starke Kernwechselwirkung hervorruft, die Protonen und Neutronen in einer ganzen Form halten). Die Forscher fragten sich, wie schwierig es wäre, ein simuliertes Universum in Form eines sehr großen Modells zu erstellen, das aus den kleinsten Teilchen und ihren Quarks besteht. Nach ihren Berechnungen wird eine detaillierte Simulation eines wirklich großen Universums zu viel Rechenleistung erfordern – ziemlich teuer selbst für eine hypothetische Zivilisation aus der fernen Zukunft. Und da eine detailgetreue Simulation nicht zu groß sein darf, sind wirklich weit entfernte Raumbereiche so etwas wie eine Theaterkulisse, denn für deren akribische Zeichnung fehlten die Produktionskapazitäten. Solche Weltraumregionen sehen nur aus wie ferne Sterne und Galaxien und sehen so detailliert aus, dass heutige Teleskope diesen "gemalten Himmel" nicht von der Gegenwart unterscheiden können. Aber es gibt eine Nuance.

Die simulierte Welt kann aufgrund der mäßigen Leistung der Computer, die für ihre Berechnungen verwendet werden, einfach nicht die gleiche Auflösung wie die reale Welt haben. Wenn wir feststellen, dass die "Auflösung" der uns umgebenden Realität schlechter ist, als sie auf der Grundlage der Physik sein sollte, dann leben wir in einer Forschungsmatrix.

„Bei einer simulierten Kreatur besteht immer die Möglichkeit zu entdecken, dass sie simuliert ist“, schlussfolgern die Wissenschaftler.

Soll ich die rote Pille nehmen?

2019 veröffentlichte der Philosoph Preston Greene einen Artikel, in dem er öffentlich aufforderte, nicht einmal herauszufinden, ob wir in der realen Welt leben oder nicht. Wenn Langzeitstudien zeigen, dass unsere Welt auch in den entlegensten Winkeln des Weltraums eine unbegrenzt hohe "Auflösung" hat, stellt sich heraus, dass wir in einem echten Universum leben - und dann werden Wissenschaftler nur noch Zeit damit verschwenden, es zu finden die antwort auf diese frage…

Aber das ist sogar die bestmögliche Option. Noch schlimmer, wenn sich herausstellt, dass die "Auflösung" des sichtbaren Universums geringer ist als erwartet - das heißt, wenn wir alle nur als Zahlensatz existieren. Der Punkt ist, dass simulierte Welten für ihre Schöpferwissenschaftler nur so lange von Wert sind, wie sie ihre eigene Welt genau modellieren. Aber wenn die Bevölkerung der simulierten Welt plötzlich ihre Virtualität erkennt, dann wird sie definitiv aufhören, sich "normal" zu verhalten. Wenn sie erkennen, dass sie in der Matrix ansässig sind, können viele aufhören, zur Arbeit zu gehen, den Normen der öffentlichen Moral zu gehorchen und so weiter. Was nützt ein Modell, das nicht funktioniert?

Green glaubt, dass es keinen Nutzen gibt - und dass Wissenschaftler einer Modellierungszivilisation ein solches Modell einfach vom Stromnetz trennen werden. Glücklicherweise ist auch mit seiner begrenzten "Auflösung" die Simulation der ganzen Welt nicht das billigste Vergnügen. Nimmt die Menschheit wirklich die rote Pille, kann sie einfach vom Stromnetz getrennt werden – deshalb sterben wir alle auf nicht illusorische Weise.

Was ist, wenn wir in einer Simulationssimulation leben?

Doch Preston Green hat nicht ganz recht. Theoretisch ist es sinnvoll, ein Modell zu simulieren, dessen Bewohner plötzlich erkannt haben, dass sie virtuell sind. Dies kann für eine Zivilisation nützlich sein, die irgendwann selbst erkannt hat, dass sie modelliert wird. Gleichzeitig haben seine Schöpfer aus irgendeinem Grund das Modell vergessen oder wollten es nicht deaktivieren.

Solche "kleinen Männer" mögen es nützlich finden, die Situation zu simulieren, in der sich ihre Gesellschaft befindet. Dann können sie ein Modell erstellen, um zu untersuchen, wie sich die simulierten Personen verhalten, wenn sie erkennen, dass sie nur eine Simulation sind. Wenn dem so ist, brauchen wir keine Angst zu haben, dass wir in dem Moment ausgeschaltet werden, in dem wir erkennen, dass wir in der Matrix leben: Für diesen Moment wurde unser Modell auf den Markt gebracht.

Können Sie eine perfekte Simulation erstellen?

Jede detaillierte Simulation auch nur eines Planeten bis auf die Ebene von Atomen und subatomaren Teilchen ist sehr ressourcenintensiv. Eine Reduzierung der Auflösung kann den Realismus des menschlichen Verhaltens im Modell reduzieren, was dazu führt, dass die darauf basierenden Berechnungen möglicherweise nicht genau genug sind, um die Simulationsschlussfolgerungen auf die reale Welt zu übertragen.

Darüber hinaus können die Simulierten, wie oben erwähnt, immer Beweise dafür finden, dass sie simuliert werden. Gibt es eine Möglichkeit, diese Einschränkung zu umgehen und Modelle zu erstellen, die weniger leistungsstarke Supercomputer benötigen, aber gleichzeitig unendlich hohe Auflösung, wie in der realen Welt?

Eine eher ungewöhnliche Antwort auf diese Frage erschien 2012-2013. Physiker haben gezeigt, dass unser Universum während des Urknalls aus theoretischer Sicht nicht aus einem kleinen Punkt mit unendlich viel Materie und unendlicher Dichte entstehen konnte, sondern aus einem sehr begrenzten Raumbereich, in dem es fast egal. Es stellte sich heraus, dass im Rahmen der Mechanismen der "Inflation" des Universums in einem frühen Stadium seiner Entwicklung eine riesige Menge Materie aus dem Vakuum entstehen kann.

Wenn Physiker in einem Labor eine Raumregion mit den Eigenschaften des frühen Universums erschaffen können, stellt der Akademiemitglied Valery Rubakov fest, dann wird ein solches „Universum im Labor“nach physikalischen Gesetzen einfach zu einem Analogon unseres eigenen Universums.

Für ein solches „Laboruniversum“wird die Auflösung unendlich groß sein, da es streng genommen von Natur aus materiell und nicht „digital“ist. Außerdem erfordert seine Arbeit im "Eltern"-Universum keinen ständigen Energieaufwand: Es reicht aus, ihn während der Schöpfung einmal dorthin zu pumpen. Außerdem muss es sehr kompakt sein – nicht mehr als der Teil des Versuchsaufbaus, in dem es „erdacht“wurde.

Theoretische astronomische Beobachtungen können darauf hinweisen, dass ein solches Szenario technisch möglich ist. Das ist nach heutigem Stand der Technik derzeit reine Theorie. Um dies in die Praxis umzusetzen, müssen Sie eine ganze Menge Arbeit wiederholen: Zuerst in der Natur die physikalischen Felder finden, die von der Theorie der "Laboruniversen" vorhergesagt werden, und dann versuchen, mit ihnen umzugehen (vorsichtig, um sie nicht zu zerstören). unserer auf dem Weg).

In diesem Zusammenhang stellt Valery Rubakov die Frage: Ist unser Universum nicht eines dieser "Labor"-Universen? Leider ist es heute unmöglich, diese Frage zuverlässig zu beantworten. Die Schöpfer des "Spielzeug-Universums" müssen das "Tor" zu ihrem Desktop-Modell verlassen, sonst wird es für sie schwer, es zu beobachten. Es ist jedoch schwierig, solche Türen zu finden, zumal sie an jedem Punkt der Raumzeit platziert werden können.

Eine Sache ist sicher. Nach Bostroms Logik können die Bewohner dieser Universen, falls sich eine der intelligenten Spezies jemals dazu entschließt, Laboruniversen zu erschaffen, den gleichen Schritt tun: ihr eigenes "Taschenuniversum" erschaffen (denken Sie daran, dass es in Wirklichkeit so groß sein wird wie unseres, klein und kompakt dort wird nur ein Eingang vom Labor der Schöpfer sein).

Dementsprechend werden sich künstliche Welten vermehren, und die Wahrscheinlichkeit, dass wir Bewohner eines von Menschenhand geschaffenen Universums sind, ist mathematisch höher als die, dass wir im ursprünglichen Universum leben.