正直に言うと、シミュレーションの中で生きるという考えは、常に抗えない魅力を持っていました。哲学者、物理学者、さらにはイーロン・マスクまでもが理論を構築し、数十億ドルを賭けてきました。しかし フランク・ヴァッツァボローニャ大学の天体物理学シミュレーションを専門とする研究者は、ペンと紙を使って状況を評価することにした。そして、マトリックスファンにとっては残念なことに、その数字は合わない。
彼の研究室は、 公開 物理学のフロンティアは、シミュレーション仮説はあり得ないだけでなく、物理的に不可能であることを示しています。理由？エネルギー、情報、熱力学に関する問題。これらを組み合わせると、デジタルの夢は打ち砕かれます。
デジタルの夢は数字と衝突する
シミュレーション仮説は2003年に哲学者の優れた頭脳から生まれました。 ニックボストロム オックスフォード大学の。彼の 三者理論 少なくとも以下の 1 つは真実であるはずだと示唆しています。 人類は高度な計算能力に到達する前に絶滅するか、高度な文明がシミュレーションを作成しないことを選択するか、あるいは、私たちはほぼ確実にシミュレーションの中で生きている。 その理由付けは論理的に思えた。文明が何百万ものシミュレーションを作成できる場合、統計的には元の現実よりもそのうちの 1 つのシミュレーション内に存在する可能性が高い。
しかし、Vazza は欠けていた部分、つまりエネルギー計算を行いました。 ホログラフィック原理現代物理学における最も深遠な発見の一つは、 空間の体積に含まれる情報は、体積ではなく表面積に比例します。 ブラックホールについて考えてみましょう。ブラックホールに含まれるすべての情報は、事象の地平線の表面に「書き込まれて」います。まるで宇宙が二次元の表面から投影された一種の三次元ホログラムであるかのように。
シミュレーション仮説：失われたエネルギー
ここで、シミュレーション仮説は失敗します。ヴァッツァ氏は、プランクスケール（物理学で測定可能な最小のスケール）で地球をシミュレートするために必要なすべての情報をエンコードするのにどれだけのエネルギーが必要になるかを計算しました。結果は驚くべきものでした。 これには、約 100.000 万個の星からなる球状星団に含まれるすべての質量をエネルギーに変換するのと同等のエネルギーが必要になります。.
しかし、それはさらに悪化します。 観測可能な宇宙全体をシミュレートしたい場合、必要なエネルギー量は 宇宙自体に含まれる量を超えることになります。 それは、同じボトルの水を使って別のボトルの水を満たそうとするようなもので、数学的にも物理的にも不可能です。
宇宙コンピューターとしてのブラックホール
ヴァッザ氏の研究では、計算能力の極端な例としてブラックホールが使用されています。これらの宇宙のモンスターは、理論的に可能な最も効率的なコンピューターを表しています。 動作温度 降着円盤では物理的に達成可能な最高温度である 10 万ケルビンに達することができます。 しかし、ブラックホールをプロセッサとして使用したとしても、地球のシミュレーションのわずか 1 秒を計算するのに数百万年かかります。
根本的な問題は、熱力学の第二法則とハイゼンベルクの不確定性原理にあります。 情報の作成と削除にはエネルギーがかかるシミュレーションでは常に情報を変換する必要があります。 2 つのビット間のすべての AND 演算、すべての計算、すべての状態遷移には、天文学的な割合にまで蓄積されるエネルギーの消費が必要です。
シミュレーション仮説と量子コンピュータ
「でも量子コンピュータはどうなの？」と反論する人もいるかもしれません。また、 ヴァッツァは簡単な答えを持っている: エネルギー原理は量子コンピュータと古典コンピュータに等しく適用されます。量子力学は熱力学の基本法則を回避する魔法の近道を提供しません。量子ビットは依然として物理情報のルールに従う必要があります。
以前の記事で議論したように宇宙そのものを一種の量子コンピュータとみなす代替理論もあるが、これらは別の文明によって人工的に作られたシミュレーションという仮説を支持するものではない。 つまり、素晴らしい夢よ、さようなら。ない限り…
残された唯一の選択肢
ヴァッツァは、シミュレーション仮説について、シミュレーターが人間のものとはまったく異なる物理法則を持つ宇宙に存在しているという可能性を 1 つだけ認めています。熱力学が異なって機能し、情報が理解できない特性を持ち、私たちが知っているエネルギー制限が適用されない宇宙。
しかし、その時点では、私たちが話しているのは物理学とはまったく異なるものなので、その仮説は実用的な意味をまったく失ってしまいます。それは、私たちが魔法のユニコーンの文明によってシミュレートされているかもしれないと言っているようなものです。 技術的には誤りであると証明できないが、科学的には無関係である。
現実は幻想に勝つ
Vazza 氏の研究は、シミュレーション仮説に関する議論の転換点となるものです。これはもはや哲学的な思索や確率論的な計算の問題ではなく、 基本的な物理的限界 いかに進歩した技術でもこれを超えることはできない。 情報の物理学 それは容赦のないことです。シミュレーションにはエネルギーが必要ですが、宇宙で利用可能なエネルギーは十分ではありません。
言い換えれば、今度朝のコーヒーを見て、それが本物かどうか疑問に思ったとき（特にそれがまずいとき）、私は諦めることができるのです。それは現実であるだけでなく、物理学はそれが他の方法ではあり得ないことを保証しています。宇宙は、その欠点や驚異をすべて含みながらも、100%本物です。そして、結局のところ、それがこのことをとても特別なものにしているのかもしれません。 つまり宇宙のことです。コーヒーはまずい。
