Как двама физици доказаха, че не живеем в Матрицата

Когато говорим за квантова механика, определено съществуват много странни явления, на които учените все още не могат да дадат отговор. Принципът на суперпозицията, тунелен преход, квантово заплитане и много други неща, с които учените от векове си блъскат главите. Наскоро чрез математически модели няколко учени откриха, че странното квантово поведение и дори пропастта между квантовата механика и общата теория на относителността, може да се запълни, ако разглеждаме вселената като 3D проекция върху двуизмерно пространство. С други думи, вселената може би е холограма.

Разбира се, тази теория не е нова. В зависимост от това как я разглеждате, тя може да е на хиляди години, особено ако вземете под внимание будистката поговорка "Светът е илюзорен". Няколко научно-фантастични филма като "Матрицата", епизодът от поредицата "Стар Трек: Следващото поколение" (Кораб в бутилка) и епизодът на "Доктор Ху" са занимават с този въпрос. След това се появи технологичният гений Илон Мъск, който твърди, че шансът да не живеем в симулация е "едно на милион" – и то създадена от някаква суперинтелигентна форма на живот.

Илон Мъск

Известният физик Нийл Деграс Тайсън също подкрепя тезата му. По време на дискусия в планетариума Хейдън миналата година, Тайсън каза, че е "много вероятно" вселената всъщност да е една огромна симулация. Мъск от своя страна заяви, че компютърната мощ нараства с такава невероятна скорост, че в някакъв момент реалността ще стане неразличима от виртуалната реалност. 

Нийл Деграс Тайсън/снимка: buzzfeed.com

Но трябва да уточним, че това не означава, че сме част от видеоигра. Един учен от Оксфордския университет и негови колеги от Израел са доказали, че тази теория е полет на фантазията. Не, ние не живеем в Матрицата. Вселената всъщност е триизмерна. И те го доказват. Теоретичният физик Зохар Рингел и Дмитри Коврижин са ръководителите на изследването. Резултатите им са публикувани в научното списание Science Advances.

Учените взели онова, което знаем за някои от свойствата на физиката и ги подложили на симулациите Монте Карло – вид симулации, при които се използва случайно взимане на проби, които предлагат поглед към квантовите системи, които са толкова сложни, че е трудно да се решат директно. Рингел казва:

"Когато се занимавате с физика и не знаете как да решите нещо, си казвате, може би мога да накарам компютъра да го реши вместо мен и това ще ми даде знак."

Програмата взима случайни прояви в система и се опитва да ги аргументира. Симулациите Монте Карло са предназначени да изследват квантовия ефект на многото тела, когато много различни частици, направо хиляди, си взаимодействат едновременно. Физиците сравняват гравитационните аномалии, известни на класическата физика, като изкривяването на времето и пространството, и ги сравняват с начина, по който работи компютърът.

За симулацията само на няколкостотин електрона са необходими повече атоми от наличните във Вселената

Важно е да отбележим, че симулациите Монте Карло не са херметически, а интуитивни. Когато негативите и позитивите се изключат едни други, това се нарича знак за проблем. Ето това се е случило тук. Причината е, че енергията, необходима за захранването на компютърната симулация със само няколко стотици електрони, би изисквала много повече атоми, отколкото се съдържат в цялата вселена. С добавянето на всяка нова частица симулацията става значително по-сложна.

Целта на физиците не е била да докажат, че вселената наистина е реална. Те се опитвали да разберат по-добре определени аномалии като квантовия ефект на Хол. Той се получава, когато прокарате електричество през метал. Електроните протичат през него по права линия. Но ако добавите магнитно поле, перпендикулярно на метала, електроните ще последват електрическия ток, докато достигнат полето.
Щом го направят, те се насочват към страните. При ефекта на Хол се използват изключително ниски температури, -273.15°C – т.нар. абсолютната нула. В тази среда частиците се държат дори още по-странно.

За физиците квантовият ефект на Хол наподобява много гравитационните аномалии в пространствено-времевия континиум, като гравитационното изкривяване и изкривяването на времето и пространството.
Рингел и Ковирижин тествали ефекта на Хол чрез симулациите Монте Карло. Те не очаквали да решат мистерията. Много други са се опитвали да използват същия метод преди тях, но са се проваляли. Опитът им не е по-различен, но им дал по-различен поглед към загадката. Рингел казва:

"Ако видите феномен, който не може да бъде симулиран чрез класически компютър, това означава, че не може да е част от огромен класически компютър, който е симулиран, докато някой краде енергията ни, например."

Съществува едно противоречие – освен ако нашите извънземни богове не програмират подобна информация като диверсия. Онова, което е по-вероятно, е вселената да е огромен квантов компютър, отколкото класически такъв, който обработва по-скоро частици, отколкото единици и нули (използвани в програмните езици).

Е, дишайте спокойно – не сте мравки под стъклен похлупак в измислен от някакви извънземни свят… или поне не сте в Матрицата.

По статията работи: Величка Мартинова
Източник: bigthink.com; buzzfeed.com

Още по темата:

• Кои са 4-те космически явления, които пътуват по-бързо от светлината – част 1
• 10-те най-странни физически факта – от теорията за относителността до квантовата физика – част 2
• 10-те най-странни физически факта – от теорията за относителността до квантовата физика - част 1
• Умират ли някога черните дупки?