Vivemos em uma realidade simulada?

Testes podem revelar se somos parte de uma simulação de computador gigante - mas a verdadeira questão é se queremos saber .

No clássico de ficção científica de 1999, The Matrix , o protagonista, Neo, fica chocado ao ver pessoas desafiando as leis da física, subindo pelas paredes e desaparecendo de repente. Essas violações sobre-humanas das regras do universo são possíveis porque, sem que ele saiba, a consciência de Neo está embutida na Matrix, uma simulação de realidade virtual criada por máquinas. 

A ação realmente começa quando Neo é dado uma escolha fatídica: tomar a pílula azul e retornar à sua existência inconsciente, virtual, ou tomar a pílula vermelha para aprender a verdade sobre a matrix e descobrir "quão profundo é o buraco do coelho". 

Os físicos agora podem nos oferecer a mesma escolha, a capacidade de testar se vivemos em nossa própria matrix virtual, estudando a radiação do espaço. Por mais fantasioso que pareça, alguns filósofos há muito argumentam que, na verdade, somos mais propensos a ser inteligências artificiais presas em um universo falso do que mentes orgânicas no mundo real. 

Mas se isso fosse verdade, as próprias leis da física que nos permitem conceber essa tecnologia de checagem de realidade podem ter pouco a ver com as regras fundamentais que governam o meta-universo habitado por nossos simuladores. Para nós, esses programadores seriam deuses, capazes de distorcer a realidade por um capricho. 

Então, deveríamos dizer sim à oferta de tomar a pílula vermelha e aprender a verdade - ou as implicações são muito perturbadoras? 

A primeira tentativa séria de encontrar a verdade sobre o nosso universo veio em 2001, quando um esforço para calcular os recursos necessários para uma simulação do tamanho do universo fez a perspectiva parecer impossível. 

Seth Lloyd, engenheiro de mecânica quântica do MIT, estimou o número de “operações de computador” que nosso universo realizou desde o Big Bang - basicamente, todo evento que já aconteceu. Repeti-los e gerar um fac-símile perfeito da realidade até o último átomo, consumiria mais energia do que o universo possui. 

“O computador teria que ser maior que o universo e o tempo seria mais lento no programa do que na realidade”, diz Lloyd. "Então, por que se incomodar em construí-lo?" 

Mas outros logo perceberam que fazer uma cópia imperfeita do universo que fosse boa o suficiente para enganar seus habitantes levaria muito menos poder computacional. Em um cosmo tão improvisado, os detalhes sutis do mundo microscópico e das estrelas mais distantes só poderiam ser preenchidos pelos programadores nas raras ocasiões em que as pessoas os estudam com equipamento científico. Assim que ninguém estivesse olhando, eles simplesmente desapareceriam. 

Em teoria, nós nunca detectamos esses recursos de desaparecimento, porque cada vez que os simuladores notavam que estávamos os observando novamente, eles os desenhavam de volta. 

Essa percepção torna a criação de universos virtuais misteriosamente possível, mesmo para nós. Os supercomputadores de hoje já modelam grosseiramente o universo primitivo, simulando como as galáxias infantis cresceram e mudaram. Dados os rápidos avanços tecnológicos que testemunhamos em décadas passadas - seu celular tem mais poder de processamento do que os computadores da NASA tinham durante os pousos na Lua - não é um grande salto imaginar que tais simulações acabarão abarcando a vida inteligente. 

"Podemos ser capazes de encaixar seres humanos em nossas caixas de simulação em um século", diz Silas Beane, físico nuclear da Universidade de Washington, em Seattle. Beane desenvolve simulações que recriam como prótons e nêutrons elementares se juntam para formar átomos cada vez maiores em nosso universo jovem.

A legislação e os costumes sociais podem em breve ser tudo o que nos impede de criar um universo de seres humanos artificiais, mas ainda assim com sentimentos - mas nossos descendentes com experiência em tecnologia podem achar o poder de fazer com que Deus seja tentador demais para resistir. 

Eles poderiam criar uma infinidade de universos de estimação, superando em muito o universo real. Esse pensamento levou o filósofo Nick Bostrom, da Universidade de Oxford, a concluir em 2003 que faz mais sentido apostar que somos inteligências artificiais baseadas em silício ilusórias em uma dessas muitas falsificações, em vez de organismos baseados em carbono no universo genuíno. Como parecia não haver nenhuma maneira de diferenciar as duas possibilidades, no entanto, as casas de apostas não precisavam perder o sono calculando as probabilidades exatas.

Aprendendo a verdade

Isso mudou em 2007, quando John D. Barrow, professor de ciências matemáticas na Universidade de Cambridge, sugeriu que uma simulação imperfeita da realidade conteria falhas detectáveis. Assim como o seu computador, o sistema operacional do universo precisaria de atualizações para continuar trabalhando. 

À medida que a simulação se degrada, sugeriu Barrow, podemos ver aspectos da natureza que são supostamente estáticos - como a velocidade da luz ou a constante de estrutura fina que descreve a força da força eletromagnética - inexplicavelmente desviados de seus valores "constantes". . 

No ano passado, Beane e seus colegas sugeriram um teste mais concreto da hipótese de simulação. A maioria dos físicos supõe que o espaço é suave e se estende infinitamente. Mas os físicos que modelam o universo primitivo não podem facilmente recriar um fundo perfeitamente liso para abrigar seus átomos, estrelas e galáxias. Em vez disso, eles constroem seu espaço simulado a partir de uma rede ou grade, assim como as imagens de televisão são compostas de múltiplos pixels. 

A equipe calculou que o movimento das partículas dentro de sua simulação e, portanto, sua energia, está relacionado à distância entre os pontos da rede: quanto menor o tamanho da grade, mais altas as partículas de energia podem ter. Isso significa que se o nosso universo for uma simulação, observaremos uma quantidade máxima de energia para as partículas mais rápidas. E, como acontece, os astrônomos notaram que os raios cósmicos, partículas de alta velocidade que se originam em galáxias distantes, sempre chegam à Terra com uma energia máxima específica de cerca de 10 20 elétron volts.

A estrutura da simulação tem outro efeito observável que os astrônomos podem captar. Se o espaço é contínuo, então não há uma grade subjacente que guie a direção dos raios cósmicos - eles devem vir de todas as direções igualmente. Se vivemos em uma simulação baseada em uma rede, no entanto, a equipe calculou que não veríamos essa distribuição uniforme. Se os físicos vêem uma distribuição desigual, seria um resultado difícil explicar se o cosmos era real.

Os astrônomos precisam de muito mais dados de raios cósmicos para responder de uma forma ou de outra. Para Beane, qualquer resultado seria bom. "Aprender que vivemos em uma simulação não faria mais diferença para a minha vida do que acreditar que o universo foi semeado no Big Bang", diz ele. Mas isso é porque Beane imagina os simuladores como sendo dirigidos puramente para entender o cosmos, sem desejo de interferir em suas simulações. 

Infelizmente, nossos simuladores todo-poderosos podem ter nos programado em um reality show do tamanho de um universo - e são capazes de manipular as regras do jogo, puramente para seu entretenimento. Nesse caso, talvez nossa melhor estratégia seja levar vidas que divertem nosso público, na esperança de que nossos deuses-simuladores nos ressuscitarão na vida após a morte de simulações da próxima geração. 

As conseqüências estranhas não terminariam aí. Nossos simuladores podem ser simulações - apenas um buraco de coelho dentro de uma série conectada, cada um com diferentes leis físicas fundamentais. “Se nós realmente somos uma simulação, então isso seria uma possibilidade lógica, que o que estamos medindo não são realmente as leis da natureza, e sim algum tipo de tentativa de lei artificial. Isso é um pensamento deprimente! ”Diz Beane.

Esse teste de raios cósmicos pode ajudar a revelar se somos apenas linhas de código em uma Matriz artificial, onde as regras estabelecidas da física podem ser distorcidas ou até mesmo quebradas. Mas se aprender essa verdade significa aceitar que você pode nunca saber com certeza o que é real - incluindo você mesmo - você gostaria de saber? 

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