Kui universum on vaid “Matrixi”-sarnane simulatsioon, kuidas me seda teaksime? Bonni ülikooli füüsik Silas R. Beane, kes avaldas ajakirjas Physical Review artikli “Universumi piirangud numbrilise simulatsioonina” (Constraints on the Universe as a Numerical Simulation) arvab, et tal on vastus olemas.

Idee, et me elame simulatsioonis, on vaid ulmekirjandus, kas pole?

On olemas tuntud väide, et me elame tõenäoliselt simulatsioonis. Idee seisneb selles, et tulevikus suudavad inimesed simuleerida kogu universumi üsna kergesti. Ja arvestades seda mõõtmatut aega, mis meil ees seisab, on selliste simulatsioonide arv tohutu. Seega, esitades küsimuse, kas me elame tõelises reaalsuses või ühes paljudest simulatsioonidest, tuleks vastata, et statistiliselt tundub tõenäolisem, et tegu on simulatsiooniga.

Kuidas sa sellise teemani üldse jõudsid?

Minu igapäevatööks on läbi viia kõrgetasemelisi arvutisimulatsioone loodusjõududest, iseäranis simuleerida tugevat vastastikmõju. Minu kolleegid ja mina kasutame võrgusarnast sõrestikku selleks, et kujutada väikest aja ja ruumi osa. Asetades kõik neli fundamentaalset vastastikmõju sellesse väiksesse kuupi, arvutame välja, mis juhtub. Sisuliselt simuleerime me universumi imepisikest nurka.

Kui täpsed on sinu simulatsioonid?

Me suudame arvutada tõeliste asjade, näiteks lihtsamate aatomituumade mõningaid omadusi. Aga simulatsiooni tulemusena näeme ka täiendavaid arvutuslikke efekte, mida me ei leia tegelikus maailmas ning mille me peame kõrvaldama. Niisiis hakkasime me mõtlema, millised kõrvalefektid võiksid ilmneda, kui me ise elaksime simulatsioonis.

Mida sa avastasid?

Meie universumis kehtivad füüsikaseadused võrdselt igas suunas. Kuid arvutusvõrgustikus olukord muutub, kuna ei ole enam olemas aegruumi kontiinumit ning füüsikaseadused sõltuksid suunast. Simulatsioonid suudaksid selle efekti ära peita, kuid nad ei suuda sellest täielikult vabaneda.

Kuidas me saaksime koguda tõendusmaterjali selle kohta, et me oleme simulatsioonis?

Kasutades väga suure energiaga osakesi. Kõige suurema energiaga meile teadaolevad osakesed on kosmilised kiired ja nende energiale on olemas üldtuntud ülemine piir umbes 10²⁰ elektronvoldi juures. Meie arvutasime, et kui simulaator kasutaks võrgustikku sammuga umbes 10^-27 meetrit, varieeruks see energia erinevates suundades.

Kas kosmilised kiired varieeruvad sel viisil?

Me ei tea seda. Kõige suurema energiaga kosmilised kiired on väga harv nähtus. Üht ruutkilomeetrit maapinda tabab umbes üks selline osake sajandis, seega ei saa me nende jaotust niipea kaardistada. Ja isegi kui me seda suudame, ka siis on väga raske näidata, et see on lõplik tõestus sellest, et me oleme simulatsioonis.

Aga kas me saame oma simulatsioone täiendada?

Meie simuleeritud universumi suurus on vaid üks ferm (ferm ehk femtomeeter (fm) on pikkusühik, mis võrdub 10^-15 meetriga. Seda ühikut on kasutatud tuumafüüsikas, sest ta on aatomituuma mõõtmetega samas suurusjärgus. Neutroni ja prootoni diameeter on umbes 2,5 fm – toim.) – seeon kuup serva pikkusega 10^-15 meetrit. Kuid me võime kasutada Moore’i seadust selleks, et kujutada, mida me tulevikus simuleerida suudaksime. Kui praegused trendid arvutimaailmas jätkuvad, suudame me inimese suurust universumit simuleerida ühe sajandi jooksul ning viie sajandiga kuupi suurusega 10²⁶ meetrit. See on nähtava universumi suurus.

Kuidas on inimesed sinu tööle reageerinud?

Ma andsin ühe loengu sel teemal ja tulemus oli suurepärane: pooled inimesed jõllitasid mind sellise näoga, nagu ma oleksin peast põrunud ja teine pool oli väga entusiastlik.

Allikas: New Scientist

Toimetas Rein Rebane