Matrix in Real Life : une simulation parfaite est-elle possible ?

2024 Auteur: Seth Attwood | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-16 16:04

20 ans après la sortie du premier "Matrix", les réalisateurs ont décidé de tourner le quatrième. Pendant ce temps, beaucoup de choses ont changé: les frères Wachowski sont devenus sœurs, et les scientifiques ont pris à cœur l'idée principale du film: imaginez, de nombreux physiciens discutent sérieusement de la théorie selon laquelle notre monde n'est qu'une matrice, et nous sommes numériques modèles dedans.

Pourquoi les scientifiques auraient-ils besoin de tester la théorie du cinéma ?

Lorsqu'elle est traduite dans la réalité, l'idée de la « Matrice » semble absurde: pourquoi quelqu'un créerait-il un immense monde virtuel - ce qui est clairement laborieux - et le peuplerait de gens, nous ? De plus, la mise en œuvre de cette idée du film des sœurs Wachowski ne résiste pas à la critique: tout écolier sait que le rendement ne peut pas dépasser 100 %, ce qui signifie qu'il n'y a aucun sens à tirer de l'énergie des machines des personnes en capsules - plus d'énergie seront dépensés pour les nourrir et les chauffer, qu'ils ne peuvent donner aux machines.

Nick Bostrom a été le premier universitaire à répondre à la question de savoir si quelqu'un pourrait avoir besoin d'un monde simulé entier en 2001. À ce moment-là, les scientifiques avaient déjà commencé à utiliser des simulations informatiques, et Bostrom a suggéré que tôt ou tard, de telles simulations informatiques seraient utilisées pour étudier le passé. Dans le cadre d'une telle simulation, il sera possible de créer des modèles détaillés de la planète, des personnes qui y vivent et de leurs relations - sociales, économiques, culturelles.

L'histoire ne peut pas être étudiée expérimentalement, mais dans les modèles, vous pouvez exécuter d'innombrables scénarios, mettant en place les expériences les plus folles - d'Hitler au monde postmoderne dans lequel nous vivons maintenant. De telles expériences sont utiles non seulement pour l'histoire: il serait bon aussi de mieux comprendre l'économie mondiale, mais qui donnera des expériences à mener sur huit milliards d'êtres réels et vivants à la fois ? Bostrom attire l'attention sur un point important. Il est beaucoup plus facile et moins cher de créer un modèle que de créer une nouvelle personne biologiquement réelle. Et c'est bien, parce que l'historien veut créer un modèle de société, le sociologue - un autre, l'économiste - le troisième, et ainsi de suite. Il y a beaucoup de scientifiques dans le monde, donc le nombre de « personnes » numériques qui seront créées dans de nombreuses simulations de ce type peut être très important. Par exemple, cent mille, ou un million, ou dix millions de fois plus que le nombre de vraies personnes « biologiques ».

Si nous supposons que la théorie est correcte, alors purement statistiquement, nous n'avons presque aucune chance d'être non pas des modèles numériques, mais de vraies personnes. Disons que le nombre total de personnes "matrices" créées n'importe où et jamais par n'importe quelle civilisation n'est que cent mille fois supérieur au nombre de représentants de cette civilisation. Ensuite, la probabilité qu'une créature intelligente choisie au hasard soit biologique et non « numérique » est inférieure au cent millième. C'est-à-dire que si une telle simulation est réellement réalisée, vous, le lecteur de ces lignes, n'êtes presque certainement qu'un tas de nombres dans un supercalculateur extrêmement avancé.

Les conclusions de Bostrom sont bien décrites par le titre d'un de ses articles: "… la probabilité que vous viviez dans la Matrice est très élevée." Son hypothèse est assez populaire: Elon Musk, l'un de ses partisans, a déclaré un jour que la probabilité que nous vivions non pas dans la matrice, mais dans le monde réel est de une sur des milliards. L'astrophysicien et lauréat du prix Nobel George Smoot estime que la probabilité est encore plus élevée, et le nombre total d'articles scientifiques sur ce sujet au cours des vingt dernières années est estimé à des dizaines.

Comment construire une "Matrice" dans la vraie vie, si vous le voulez vraiment ?

En 2012, un groupe de physiciens allemands et américains a rédigé un article scientifique sur ce sujet, publié plus tard dans The European Physical Journal A. Par où, d'un point de vue purement technique, commencer à modéliser un vaste monde ? À leur avis, les modèles de formation de noyaux atomiques basés sur les concepts modernes de la chromodynamique quantique (qui donne lieu à une interaction nucléaire forte qui retienne les protons et les neutrons sous une forme entière) sont les mieux adaptés pour cela. Les chercheurs se sont demandé à quel point il serait difficile de créer un univers simulé sous la forme d'un très grand modèle, à partir des plus petites particules et de leurs quarks constitutifs. Selon leurs calculs, une simulation détaillée d'un très grand Univers nécessitera trop de puissance de calcul - assez chère même pour une civilisation hypothétique du futur lointain. Et comme une simulation détaillée ne peut pas être trop grande, cela signifie que les zones de l'espace très éloignées ressemblent à des décors de théâtre, car il n'y avait tout simplement pas assez de capacité de production pour leur dessin méticuleux. De telles régions de l'espace sont quelque chose qui ne ressemble qu'à des étoiles et des galaxies lointaines, et qui sont suffisamment détaillées pour que les télescopes d'aujourd'hui ne puissent pas distinguer ce "ciel peint" du présent. Mais il y a une nuance.

Le monde simulé, en raison de la puissance modérée des ordinateurs utilisés pour ses calculs, ne peut tout simplement pas avoir la même résolution que le monde réel. Si nous constatons que la "résolution" de la réalité qui nous entoure est pire qu'elle ne devrait être basée sur la physique fondamentale, alors nous vivons dans une matrice de recherche.

« Pour une créature simulée, il y a toujours la possibilité de découvrir qu'elle est simulée », concluent les scientifiques.

Dois-je prendre la pilule rouge ?

En 2019, le philosophe Preston Greene a publié un article dans lequel il exhortait publiquement à ne même pas essayer de savoir si nous vivons ou non dans le monde réel. Comme il le déclare, si des études à long terme montrent que notre monde a une "résolution" illimitée, même dans les coins les plus éloignés de l'espace, alors il s'avère que nous vivons dans un véritable Univers - et alors les scientifiques ne perdront que du temps à essayer de trouver la réponse à cette question…

Mais c'est même la meilleure option possible. Bien pire s'il s'avère que la "résolution" de l'Univers visible est plus faible que prévu - c'est-à-dire si nous n'existons tous que sous la forme d'un ensemble de nombres. Le fait est que les mondes simulés n'auront de valeur pour leurs scientifiques créateurs que tant qu'ils modélisent avec précision leur propre monde. Mais si la population du monde simulé réalise soudainement sa virtualité, alors elle cessera définitivement de se comporter « normalement ». Réalisant qu'ils sont un résident de la matrice, beaucoup peuvent arrêter d'aller travailler, obéir aux normes de la moralité publique, etc. A quoi sert un modèle qui ne fonctionne pas ?

Green pense qu'il n'y a aucun avantage - et que les scientifiques d'une civilisation de modélisation débrancheront simplement un tel modèle de l'alimentation électrique. Heureusement, même avec sa "résolution" limitée, simuler le monde entier n'est pas le plaisir le moins cher. Si l'humanité prend vraiment la pilule rouge, elle peut simplement être déconnectée de l'alimentation électrique - c'est pourquoi nous mourons tous de manière non illusoire.

Et si on vivait dans une simulation de simulation ?

Pourtant, Preston Green n'a pas tout à fait raison. En théorie, il est logique de simuler un modèle dont les habitants se rendent soudain compte qu'ils sont virtuels. Cela peut être utile pour une civilisation qui, à un moment donné, s'est rendu compte qu'elle était en cours de modélisation. Dans le même temps, ses créateurs, pour une raison quelconque, ont oublié ou n'ont pas voulu désactiver le modèle.

Ces « petits hommes » peuvent trouver utile de simuler la situation dans laquelle se trouve leur société. Ensuite, ils peuvent construire un modèle pour étudier le comportement des personnes simulées lorsqu'elles réalisent qu'elles ne sont qu'une simulation. Si tel est le cas, alors il n'y a pas lieu d'avoir peur que nous soyons éteints au moment où nous réalisons que nous vivons dans la matrice: pour ce moment, notre modèle a été lancé.

Pouvez-vous créer une simulation parfaite ?

Toute simulation détaillée d'une seule planète jusqu'au niveau des atomes et des particules subatomiques est très gourmande en ressources. Réduire la résolution peut réduire le réalisme du comportement humain dans le modèle, ce qui signifie que les calculs basés sur celui-ci peuvent ne pas être suffisamment précis pour transférer les conclusions de la simulation dans le monde réel.

De plus, comme nous l'avons noté ci-dessus, les simulés peuvent toujours trouver des preuves qu'ils sont simulés. Existe-t-il un moyen de contourner cette limitation et de créer des modèles qui nécessitent moins de supercalculateurs puissants, mais en même temps une résolution infiniment élevée, comme dans le monde réel ?

Une réponse assez inhabituelle à cette question est apparue en 2012-2013. Les physiciens ont montré que, d'un point de vue théorique, notre Univers pendant le Big Bang pouvait naître non pas d'un petit point avec une quantité infinie de matière et une densité infinie, mais d'une zone très limitée de l'espace, où il y avait presque peu importe. Il s'est avéré que dans le cadre des mécanismes d'"inflation" de l'Univers à un stade précoce de son développement, une énorme quantité de matière peut provenir du vide.

Comme le note l'académicien Valery Rubakov, si les physiciens peuvent créer une région de l'espace avec les propriétés de l'Univers primitif dans un laboratoire, alors un tel « Univers dans un laboratoire » se transformera simplement en un analogue de notre propre Univers selon les lois physiques.

Pour un tel « univers laboratoire » la résolution sera infiniment grande, puisque, à proprement parler, elle est par nature matérielle, et non « numérique ». De plus, son travail dans l'Univers "parent" ne nécessite pas une dépense constante d'énergie: il suffit de l'y pomper une fois, lors de la création. De plus, il doit être très compact - pas plus que la partie du dispositif expérimental dans lequel il a été "conçu".

Les observations astronomiques en théorie peuvent indiquer qu'un tel scénario est techniquement possible. Pour le moment, avec l'état de l'art actuel, c'est de la pure théorie. Pour le mettre en pratique, il faut refaire tout un tas de travail: d'abord, trouver dans la nature les champs physiques prédits par la théorie des « Univers de laboratoire » puis essayer d'apprendre à travailler avec eux (avec précaution pour ne pas détruire le nôtre en cours de route).

À cet égard, Valery Rubakov pose la question: notre Univers n'est-il pas l'un de ces « laboratoires » ? Malheureusement, aujourd'hui, il est impossible de répondre de manière fiable à cette question. Les créateurs de "l'univers du jouet" doivent laisser la "porte" à leur modèle de bureau, sinon il leur sera difficile de l'observer. Mais il est difficile de trouver de telles portes, d'autant plus qu'elles peuvent être placées à n'importe quel point de l'espace-temps.

Une chose est sûre. Suivant la logique de Bostrom, si jamais une des espèces intelligentes décidait de créer des Univers de laboratoire, les habitants de ces Univers peuvent faire le même pas: créer leur propre « Univers de poche » (rappelons que sa taille réelle sera comme la nôtre, petite et compacte là-bas n'en sera qu'une entrée depuis le laboratoire des créateurs).

En conséquence, les mondes artificiels commenceront à se multiplier, et la probabilité que nous soyons les habitants d'un univers créé par l'homme est mathématiquement plus élevée que celle que nous vivons dans l'univers primordial.