Bir Fizikçi Simülasyonda Yaşayıp Yaşamadığımızı Test Edecek!

Evrenin genişleme gücü, örneğin maddenin parçalanmak yerine bir araya toplanmasına izin veren karanlık enerji, teorinin olması gerektiğini öne sürdüğünden çok daha zayıftır.

Yaygın bir cevap, Evrenlerin sonsuz çoklu evreninde yaşadığımızdır, bu nedenle en az bir Evrenin bizimki gibi çıkmasına şaşırmamalıyız. Ama bir diğeri de Evrenimizin, birinin (belki gelişmiş bir uzaylı türü) koşullara ince ayar yaptığı bir bilgisayar simülasyonu olmasıdır.

İkinci seçenek, uzay-zaman ve maddenin temel fenomenler olmadığını öne süren bilgi fiziği adı verilen bir bilim dalı tarafından desteklenmektedir. Bunun yerine, fiziksel gerçeklik temel olarak uzay-zaman deneyimimizin ortaya çıktığı bilgi parçalarından oluşur.

Karşılaştırıldığında, sıcaklık atomların toplu hareketinden “ortaya çıkar”. Tek bir atomun temelde sıcaklığı yoktur. Bu da, tüm Evrenimizin aslında bir bilgisayar simülasyonu olabileceği gibi olağanüstü bir olasılığa yol açar.

Bu fikir o kadar da yeni değil. 1989’da efsanevi fizikçi John Archibald Wheeler, Evren’in temelde matematiksel olduğunu ve bilgiden doğuyormuş gibi görülebileceğini öne sürdü. Ünlü aforizmayı “hiç yoktan” icat etti.

2003 yılında İngiltere’deki Oxford Üniversitesi’nden filozof Nick Bostrom simülasyon hipotezini formüle etti. Bu, aslında bir simülasyonda yaşıyor olmamızın oldukça muhtemel olduğunu savunuyor.

Bunun nedeni, gelişmiş bir uygarlığın, simülasyonların gerçeklikten ayırt edilemeyecek kadar karmaşık bir teknolojiye sahip olduğu ve katılımcıların bir simülasyon içinde olduklarının farkında olmayacağı bir noktaya ulaşması gerektiğidir.

ABD’deki Massachusetts Institute of Technology’den fizikçi Seth Lloyd, tüm Evrenin dev bir kuantum bilgisayar olabileceğini öne sürerek simülasyon hipotezini bir sonraki seviyeye taşıdı.

Deneysel Kanıt

Fiziksel gerçekliğimizin, gözlemciden bağımsız olarak var olan nesnel bir dünyadan ziyade simüle edilmiş bir sanal gerçeklik olabileceğini öne süren bazı kanıtlar var.

Herhangi bir sanal gerçeklik dünyası, bilgi işlemeye dayalı olacaktır. Bu, her şeyin nihai olarak sayısallaştırıldığı veya daha fazla alt bölümlere ayrılamayan minimum bir boyuta kadar pikselleştirildiği anlamına gelir.

Bu, atomların ve parçacıkların dünyasını yöneten kuantum mekaniği teorisine göre bizim gerçekliğimizi taklit ediyor gibi görünüyor. En küçük, ayrık bir enerji, uzunluk ve zaman birimi olduğunu belirtir.

Benzer şekilde, Evrendeki tüm görünür maddeyi oluşturan temel parçacıklar, maddenin en küçük birimleridir. Basitçe söylemek gerekirse, dünyamız pikselleştirilmiştir.

Evrendeki her şeyi yöneten fizik yasaları, programın yürütülmesinde bir simülasyonun izleyeceği bilgisayar kod satırlarına da benzer. Dahası, matematiksel denklemler, sayılar ve geometrik modeller her yerde mevcuttur dünya tamamen matematiksel görünmektedir.

Fizikte simülasyon hipotezini destekleyen bir başka merak da Evrenimizdeki maksimum hız sınırı olan ışık hızıdır. Sanal bir gerçeklikte bu sınır, işlemcinin hız sınırına veya işlem gücü sınırına karşılık gelir.

Aşırı yüklenmiş bir işlemcinin bir simülasyonda bilgisayar işlemeyi yavaşlattığını biliyoruz. Benzer şekilde Albert Einstein’ın genel görelilik kuramı da kara deliğin yakınında zamanın yavaşladığını gösteriyor.

Simülasyon hipotezinin belki de en destekleyici kanıtı kuantum mekaniğinden geliyor. Bu, doğanın “gerçek” olmadığını gösteriyor: belirli konumlardaki parçacıklar, siz  onları gerçekten gözlemlemediğiniz veya ölçmediğiniz sürece var gibi görünmüyor. Bunun yerine, aynı anda farklı durumların bir karışımı içindedirler. Benzer şekilde, sanal gerçeklik, olayların gerçekleşmesi için bir gözlemciye veya programcıya ihtiyaç duyar.

Kuantum “dolaşıklık” aynı zamanda iki parçacığın ürkütücü bir şekilde birbirine bağlanmasına izin verir, böylece birini manipüle ederseniz, ne kadar uzakta olurlarsa olsunlar diğerini de otomatik olarak ve anında manipüle edersiniz  etki görünüşte ışık hızından daha hızlı, ki bu da imkansızdır.

Ancak bu, bir sanal gerçeklik kodu içinde, tüm “konumların” (noktaların) merkezi bir işlemciden kabaca eşit uzaklıkta olması gerektiği gerçeğiyle de açıklanabilir. Yani iki parçacığın birbirinden milyonlarca ışık yılı uzaklıkta olduğunu düşünebiliriz, ancak bir simülasyonda yaratılmış olsalardı öyle olmazlardı.

Olası Deneyler

Evrenin gerçekten bir simülasyon olduğunu varsayarsak, bunu kanıtlamak için simülasyon içinden ne tür deneyler uygulayabiliriz?

Simüle edilmiş bir Evrenin, etrafımızdaki her yerde çok sayıda bilgi parçacığı içerdiğini varsaymak mantıklıdır. Bu bilgparçacıkları kodun kendisini temsil eder. Dolayısıyla, bu parçacıkların saptanması simülasyon hipotezini kanıtlayacaktır.

Yakın zamanda önerilen kütle-enerji-bilgisi (M/E/I) denklik ilkesi -kütlenin enerji veya bilgi olarak ifade edilebileceğini ya da tersinin önerildiğini öne sürer bilgi parçacıklarının küçük bir kütleye sahip olması gerektiğini belirtir. Bu da bize arayacak bir şey verir.

Bilginin aslında Evrendeki maddenin beşinci formu olduğunu öne sürdüm. Temel parçacık başına beklenen bilgi içeriğini bile hesapladım. Bu çalışmalar, 2022’de bu tahminleri test etmek için deneysel bir protokolün yayınlanmasına yol açtı.

Deney, temel parçacıkların içinde bulunan bilgilerin, onların ve antiparçacıklarının (tüm parçacıklar kendilerinin aynı olan ancak zıt yüke sahip “karşı” versiyonlarına sahiptir) bir enerji parlamasında – “fotonlar” veya hafif parçacıklar yayarak yok olmasına izin vererek silinmeyi içerir.

Ortaya çıkan fotonların beklenen frekanslarının tam aralığını bilgi fiziğine dayanarak tahmin ettim. Deney, mevcut araçlarımızla son derece başarılabilir ve bunu başarmak için bir kitle fonlaması sitesi başlattık.

Başka yaklaşımlar da var. Merhum fizikçi John Barrow, bir simülasyonun, programcının devam etmesi için düzeltmesi gereken küçük hesaplama hataları oluşturacağını savundu.

Doğanın sabitlerinin değişmesi gibi aniden ortaya çıkan çelişkili deneysel sonuçlar gibi bu tür sabitlemeler yaşayabileceğimizi öne sürdü. Dolayısıyla bu sabitlerin değerlerini izlemek başka bir seçenektir.

Gerçekliğimizin doğası, oradaki en büyük gizemlerden biridir. Simülasyon hipotezini ne kadar ciddiye alırsak, bir gün onu kanıtlama veya çürütme şansımız o kadar artar.

Melvin M. Vopson, Fizikte Kıdemli Öğretim Görevlisi, Portsmouth Üniversitesi.

Çeviren:Zeynep Kırca