الخيال العلمي في محاكاة كمبيوتر
مصر:إيهاب محمد زايد
لقد كان مفهوم العيش في المحاكاة موضوعًا واسع الانتشار للتكهنات والمناقشة في السنوات الأخيرة. تشير الفرضية إلى أننا جزء من عالم افتراضي يمكن مقارنته بالمحاكاة التي يتم إنشاؤها بواسطة الكمبيوتر. إنه يطرح علينا سؤالًا حول ما إذا كان واقعنا عبارة عن بناء تم إنشاؤه بواسطة كيان أعلى أو تكنولوجيا متقدمة.
تبدو الفكرة أشبه بالخيال العلمي، لكنها لا تزال تأسر عقول العلماء والفلاسفة وعامة الناس على حد سواء. ولكن ماذا لو أردنا تحديد ما إذا كنا نعيش بالفعل في محاكاة أم لا؟
لقد ناضل الفيزيائيون منذ فترة طويلة لتفسير سبب بدء الكون بظروف مناسبة لتطور الحياة. لماذا تأخذ القوانين والثوابت الفيزيائية القيم المحددة للغاية التي تسمح للنجوم والكواكب والحياة في نهاية المطاف بالتطور؟ إن القوة المتوسعة للكون، الطاقة المظلمة، على سبيل المثال، أضعف بكثير مما تقترحه النظرية، مما يسمح للمادة بالتجمع معًا بدلاً من أن تتمزق.
الإجابة الشائعة هي أننا نعيش في أكوان متعددة لا حصر لها، لذلك لا ينبغي لنا أن نتفاجأ بأن كونًا واحدًا على الأقل قد أصبح ملكنا. ولكن هناك سبب آخر وهو أن عالمنا عبارة عن محاكاة حاسوبية، حيث يقوم شخص ما (ربما كائن فضائي متقدم) بضبط الظروف.
ويدعم الخيار الأخير فرع من العلوم يسمى فيزياء المعلومات، والذي يشير إلى أن الزمان والمكان والمادة ليسا ظواهر أساسية. وبدلاً من ذلك، يتكون الواقع المادي بشكل أساسي من أجزاء من المعلومات، والتي تنبثق منها تجربتنا في الزمكان. وبالمقارنة، فإن درجة الحرارة “تنبثق” من الحركة الجماعية للذرات. لا توجد ذرة واحدة لها درجة حرارة أساسية.
وهذا يؤدي إلى احتمال غير عادي بأن كوننا بأكمله قد يكون في الواقع محاكاة حاسوبية. الفكرة ليست جديدة. في عام 1989، اقترح عالم الفيزياء الأسطوري جون أرشيبالد ويلر أن الكون رياضي في الأساس ويمكن اعتباره ناشئًا عن المعلومات. لقد صاغ القول المأثور الشهير “إنه من الشيء”.
أخذ الفيزيائي سيث لويد من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا في الولايات المتحدة فرضية المحاكاة إلى المستوى التالي من خلال اقتراح أن الكون بأكمله يمكن أن يكون كمبيوتر كميًا عملاقًا.
وفي عام 2016، خلص قطب الأعمال إيلون ماسك إلى القول: “نحن على الأرجح في محاكاة”.
دليل تجريبي
هناك بعض الأدلة التي تشير إلى أن واقعنا المادي يمكن أن يكون محاكاة للواقع الافتراضي وليس عالمًا موضوعيًا موجودًا بشكل مستقل عن المراقب.
أي عالم واقع افتراضي سيعتمد على معالجة المعلومات. وهذا يعني أن كل شيء يتم ترقيمه أو تقسيمه إلى حد أدنى من الحجم لا يمكن تقسيمه أكثر: البتات. ويبدو أن هذا يحاكي واقعنا وفقا لنظرية ميكانيكا الكم التي تحكم عالم الذرات والجسيمات. تنص على أن هناك أصغر وحدة منفصلة للطاقة والطول والزمن. وبالمثل، فإن الجسيمات الأولية، التي تشكل كل المادة المرئية في الكون، هي أصغر وحدات المادة. بكل بساطة، عالمنا منقط.
تشبه قوانين الفيزياء التي تحكم كل شيء في الكون أيضًا خطوط التعليمات البرمجية الحاسوبية التي ستتبعها المحاكاة في تنفيذ البرنامج. علاوة على ذلك، فإن المعادلات الرياضية والأرقام والأنماط الهندسية موجودة في كل مكان، ويبدو أن العالم رياضي بالكامل.
هناك فضول آخر في الفيزياء يدعم فرضية المحاكاة وهو الحد الأقصى للسرعة في كوننا، وهو سرعة الضوء. في الواقع الافتراضي، يتوافق هذا الحد مع الحد الأقصى لسرعة المعالج، أو حد قوة المعالجة. نحن نعلم أن المعالج المثقل يعمل على إبطاء معالجة الكمبيوتر أثناء المحاكاة. وبالمثل، تظهر نظرية ألبرت أينشتاين في النسبية العامة أن الزمن يتباطأ بالقرب من الثقب الأسود.
ولعل الدليل الأكثر دعمًا لفرضية المحاكاة يأتي من ميكانيكا الكم. يشير هذا إلى أن الطبيعة ليست “حقيقية”: فالجسيمات في حالات محددة، مثل مواقع محددة، لا يبدو أنها موجودة إلا إذا لاحظتها أو قمت بقياسها بالفعل. وبدلاً من ذلك، فهم في مزيج من الحالات المختلفة في وقت واحد. وبالمثل، يحتاج الواقع الافتراضي إلى مراقب أو مبرمج لكي تحدث الأشياء.
يسمح “التشابك” الكمي أيضًا بربط جسيمين بشكل مخيف، بحيث إذا تلاعبت بأحدهما، فإنك تتلاعب بالآخر تلقائيًا وعلى الفور أيضًا، بغض النظر عن المسافة بينهما – مع كون التأثير أسرع على ما يبدو من سرعة الضوء، وهو ما ينبغي أن يكون. يكون مستحيلا.
ومع ذلك، يمكن تفسير ذلك أيضًا بحقيقة ذلك ضمن رمز الواقع الافتراضي، يجب أن تكون جميع “المواقع” (النقاط) بعيدة بشكل متساوٍ تقريبًا عن المعالج المركزي. لذلك، في حين أننا قد نعتقد أن هناك جسيمين يبعدان عن بعضهما ملايين السنين الضوئية، إلا أنهما لن يكونا كذلك إذا تم إنشاؤهما في المحاكاة.
التجارب المحتملة
على افتراض أن الكون هو بالفعل محاكاة، فما نوع التجارب التي يمكننا نشرها من داخل المحاكاة لإثبات ذلك؟
ومن المعقول أن نفترض أن الكون المحاكى سيحتوي على الكثير من أجزاء المعلومات في كل مكان حولنا. تمثل بتات المعلومات هذه الكود نفسه. ومن ثم، فإن اكتشاف بتات المعلومات هذه سيثبت فرضية المحاكاة. ينص مبدأ تكافؤ معلومات الكتلة والطاقة (M/E/I) المقترح مؤخرًا ــ والذي يشير إلى إمكانية التعبير عن الكتلة كطاقة أو معلومات، أو العكس ــ على أن بتات المعلومات يجب أن تكون ذات كتلة صغيرة. وهذا يعطينا شيئا للبحث عنه.
لقد افترضت أن المعلومات هي في الواقع الشكل الخامس للمادة في الكون. لقد قمت أيضًا بحساب محتوى المعلومات المتوقع لكل جسيم أولي. وأدت هذه الدراسات إلى نشر بروتوكول تجريبي في عام 2022 لاختبار هذه التوقعات. تتضمن التجربة محو المعلومات الموجودة داخل الجسيمات الأولية عن طريق السماح لها ولجسيماتها المضادة (جميع الجسيمات لها نسخ “مضادة” من نفسها متطابقة ولكن لها شحنة معاكسة) بالفناء في ومضة من الطاقة – انبعاث “فوتونات” أو جسيمات ضوئية.
لقد تنبأت بالمدى الدقيق للترددات المتوقعة للفوتونات الناتجة بناءً على فيزياء المعلومات. يمكن تحقيق التجربة بشكل كبير باستخدام أدواتنا الحالية، وقد أطلقنا موقعًا للتمويل الجماعي) لتحقيقها.
هناك طرق أخرى أيضا. جادل الفيزيائي الراحل جون بارو بأن المحاكاة من شأنها أن تؤدي إلى أخطاء حسابية طفيفة سيحتاج المبرمج إلى إصلاحها من أجل استمرارها. واقترح أننا قد نواجه مثل هذا التثبيت مثل ظهور نتائج تجريبية متناقضة فجأة، مثل تغير ثوابت الطبيعة. لذا فإن مراقبة قيم هذه الثوابت يعد خيارًا آخر.
إن طبيعة واقعنا هي واحدة من أعظم الألغاز الموجودة هناك. كلما أخذنا فرضية المحاكاة على محمل الجد، زادت فرص إثباتها أو دحضها في يوم من الأيام.
