Ο παράδοξος “κβαντικός κόσμος” αποδεικνύει πως το σύμπαν δεν είναι μία προσομοίωση σε υπολογιστή

[deligkos]

Σε διαφορετικές εκδοχές και με διαφορετικές ορολογίες, από την εποχή των αρχαίων Ελλήνων φιλοσόφων μέχρι σήμερα, έχει διατυπωθεί αμέτρητες φορές το ερώτημα κατά πόσο ο κόσμος που αντιλαμβανόμαστε με τις αισθήσεις μας αποτελεί απλώς “αντανάκλαση” μίας βαθύτερης πραγματικότητας.

Είτε αυτή η πραγματικότητα είναι ο “κόσμος των ιδεών” του Πλάτωνα, είτε ένας υπερυπολογιστής ο οποίος δημιουργεί την προσομοίωση μέσα στην οποία έχουν την ψευδαίσθηση ότι ζούμε.

 

Όσον αφορά αυτή τη δεύτερη εκδοχή, δύο θεωρητικοί φυσικοί έδειξαν πως ένας τέτοιο μηχάνημα δεν θα μπορούσε να αναπαράγει μερικά από τα φαινομενικά παράδοξα της κβαντικής φυσικής. Έτσι, σύμφωνα με την εργασία τους που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Science Advances, οι τοπικές παραμορφώσεις στο χωροχρονικό συνεχές, που προκαλεί η κβαντική φυσική, θα ήταν αδύνατον να μοντελοποιηθούν ακόμη και από τον πιο προηγμένο υπερυπολογιστή που θα μπορούσαμε ποτέ να φανταστούμε.

 

Πιο συγκεκριμένα, οι Zohar Ringel και Dmitry Kovrizhin, από το πανεπιστήμιο της Οξφόρδης και του Ισραήλ αντίστοιχα, επικεντρώθηκαν στη μέθοδο Μόντε Κάρλο, μια στοχαστική διαδικασία όπου με χρήση τυχαίων αριθμών και τη στατιστική προσπαθούμε να λύσουμε ένα πρόβλημα. Η μέθοδος έχει πολύ ευρύτερο πεδίο εφαρμογής από την κβαντική φυσική, ωστόσο χρησιμοποιείται και στη συγκεκριμένη περίπτωση, για να γίνει λίγο πιο προβλέψιμος ο πιθανοκρατικός “κβαντικός κόσμος”.

 

Η Μόντε Κάρλο χρησιμοποιείται κυρίως σε προβλήματα πολλαπλών σωμάτων, δηλαδή συστημάτων από πολλά κβαντικά αντικείμενα, τα οποία κινούνται σε διάφορες διαστάσεις. Ωστόσο, αυτό δεν σημαίνει πως είναι τέλεια, αφού μπορεί να ανακύψουν απαλοιφές ορισμένων θετικών και αρνητικών αποτελεσμάτων, κάτι που είναι γνωστό ως “πρόβληµα του προσήµου” (sign problem).

 

Το πρόβλημα θα μπορούσε να παρακαμφθεί αν υπήρχε η δυνατότητα στην αναπαράσταση να μην εμφανίζονται πρόσημα, ωστόσο για πολλά προβλήματα δεν είναι ξεκάθαρο πώς μπορεί να γίνει αυτό. Μάλιστα, για ορισμένα από αυτά ενδεχομένως και να είναι αδύνατο.

 

Αυτό ακριβώς ήταν το ερώτημα στο οποίο επικεντρώθηκαν οι Ringel και Kovrizhin: υπάρχει κάποιος περιορισμός στην εύρεση ενός τρόπου χωρίς πρόσημα, για την εφαρμογή της μεθόδου Μόντε Κάρλο σε ορισμένα κβαντικά συστήματα;

 

Αν δεν υπάρχει, τότε δεν μπορεί να αποκλειστεί το ενδεχόμενο να ζούμε όντως σε μία προσομοίωση. Αν όμως υπάρχει, αυτό σημαίνει πως δεν θα μπορούσε να υπάρξει ποτέ κάποιος κλασικός υπολογιστής ο οποίος, λύνοντας τις αντίστοιχες μαθηματικές εξισώσεις, να αναπαράγει στον υποτιθέμενο “εικονικό κόσμο” που ζούμε τα συγκεκριμένα κβαντικά φαινόμενα.

 

Για παράδειγμα, χρησιμοποίησαν το θερμικό φαινόμενο Ηall, δηλαδή τον τρόπο που μεταβάλλεται η θερμοκρασία κατά μήκος ενός στερεού σώματος, όταν βρεθεί εντός μαγνητικού πεδίου και το ένα άκρο του είναι θερμό, ενώ το άλλο ψυχρό. Ένα φαινόμενο που οι φυσικοί υψηλών ενεργειών θα μπορούσαν επίσης να περιγράψουν ως βαρυτική ανωμαλία, δηλαδή με απλά λόγια ως τοπική παραμόρφωση του χωροχρονικού συνεχούς.

 

Οι δύο επιστήμονες εφάρμοσαν διάφορες εκδοχές της μεθόδου Μόντε Κάρλο για την επίλυση τέτοιων βαρυτικών ανωμαλιών, καταλήγοντας στο συμπέρασμα πως δεν υπάρχει τρόπος να απαλειφθεί το “πρόβλημα του προσήμου”.

 

Έτσι, ακριβώς επειδή τα ηλεκτρόνια και όλα τα υποατομικά σωματίδια ανήκουν στην επικράτεια της κβαντικής φυσικής, αφού δεν συμπεριφέρονται με προβλέψιμο τρόπο, οι Ringel και Kovrizhin έδειξαν πως είναι απίθανο ό,τι αντιλαμβανόμαστε να είναι δημιούργημα ενός υπολογιστή – τουλάχιστον με τη δομή και την κατασκευή που μπορούμε να φανταστούμε.

 

Site: ScienceAlert

[txcellas]

Περιμένω να διαβάσω τα σχόλια των αστροφυσικών του insomnia για να καταλάβω καλύτερα το άρθρο..

[Sheogorath]

Αποδείξαν πρακτικά (απο όσο διάβασα εδώ, δεν είδα το προτότυπο), ότι δεν γίνεται συμβατικός υπολογιστής να προσομοιώσει τα κβαντικά φαινόμενα και το "χρονικό ασυνεχές".

 

Ξέχασαν όμως ότι πλέον μιλάμε για κβαντικούς υπολογιστές στο κοντινό μέλλον. Απο εταιρίες όπως η IBM, Google, DARPA, Microsoft, και άλλες πολλές. Δεν είναι μικρά εργαστήρια.

 

Άρα αποδείξανε ότι δεν υπάρχει ακόμα υπολογιστής ικανός να το κάνει. Τίποτα πρακτικά.

 

BTW η Monte Carlo είναι πιθανοκρατική μέθοδος, απλά είπαν δεν είναι πιθανό, όχι αδύνατο.

Σε κάλυψα?^^

[afantos]

Ωραίο άρθρο, τα μισά καταλαβαίνω (και ούτε) αλλά το διάβασα με ενδιαφέρον. Προφανώς έχουμε πολλά να μάθουμε για το σύμπαν αλλά πιστεύω ότι αν δεν πατήσει κανένας τρελός το κουμπί ή αν δεν ψήσουμε τον πλανήτη, μπορεί να ζήσουμε και να μάθουμε αρκετές απαντήσεις.

[LigiSovarotita]

Ε;

[paparovic]

"Στοχαστική ανέλιξη" είναι η σωστή μετάφραση του stochastic process, όχι στοχαστική διαδικασία. Είναι τεχνικός όρος, οπότε δικαιολογημένος ο μεταφραστής.

[pcos]

ποιο διεστραμμενο μυαλο συνελαβε την ιδεα και μονο του κβαντικου κοσμου?!

[Επισκέπτης]

Ε;

 

Simulated Reality theory.

[Sheogorath]

ποιο διεστραμμενο μυαλο συνελαβε την ιδεα και μονο του κβαντικου κοσμου?!

Αν πιστεύεις στον θεό, ο θεός.

 

Αλλιώς η τυχαιότητα. Ο κόσμος μας είναι κβαντικός, όχι διαδυκός.

[georgepppo]

αν είμαστε μια προσομοίωση και οι άνθρωποι θεωρούνται κάτι σαν ΑΙ η τα bot σε παιχνίδι σίγουρα ο υπολογιστής που μας τρέχει σίγουρα θα έχει περιορισμούς σε σχέση με τον "πραγματικό" του κόσμο.

όπως μια game engine πχ η unity δεν καταλαβαίνει πολλά πράγματα όπως η υγρασία , η θερμοκρασία κλπ και καταλαβαίνει χώρο (models) , χρόνο, φως, κίνηση (rigged/gravity) κλπ και εκεί τελειώνει ο κόσμος της. 

[geostratis]

Το να αποδειξεις ότι κάτι είναι δυνατό, είναι γενικά εφικτό, και στην "χειρότερη" περίπτωση το βάζεις μπροστά το εργαστήριο, το πραγματοποιείς πειραματικά και το απέδειξες. Το να αποδείξεις όμως ότι κάτι είναι αδύνατο, δεν είναι καθόλου εύκολο! Οταν μάλιστα απλά δοκιμάζεις μόνο "διάφορες εκδοχές της μεθόδου Μόντε Κάρλο" (λές και είναι η μοναδική μέθοδος μοντελοποίησης-προσομοίωσης, ή λές και οι 5-6 γνωστές εκδοχές της εξαντλήσανε όλες τις δυνατότητες...), αυτό δεν με πείθει καθόλου σαν "απόδειξη"! Θυμάμαι και η μακαρίτισσα η γιαγιά μου "αποδείκνυε" με πάθος ότι το τηλεκοντρόλ δεν δούλευε πιά, με το επιχείρημα ότι πάτησε όλα τα κουμπιά κι όμως η TV δεν άναβε! Μόνο που το κράταγε ανάποδα ...

[Sheogorath]

αν είμαστε μια προσομοίωση και οι άνθρωποι θεωρούνται κάτι σαν ΑΙ η τα bot σε παιχνίδι σίγουρα ο υπολογιστής που μας τρέχει σίγουρα θα έχει περιορισμούς σε σχέση με τον "πραγματικό" του κόσμο.

όπως μια game engine πχ η unity δεν καταλαβαίνει πολλά πράγματα όπως η υγρασία , η θερμοκρασία κλπ και καταλαβαίνει χώρο (models) , χρόνο, φως, κίνηση (rigged/gravity) κλπ και εκεί τελειώνει ο κόσμος της. 

Ναι, πχ να έχουν πάνω απο 11 (last time I checked) διαστάσεις.

 

Το μεγάλο θέμα είναι ότι οι τύποι δεν απέδειξαν κάτι ιδιαίτερο, τουλάχιστον όχι σε αυτό που γράφει η ελληνική μετάφραση. Φυσικά θα πρέπει να διαβάσω το original αρθρο, το οποίο και προτείνω να κάνει όποιος τον ενδιέφερε αυτό που διάβασε εδώ.

[paparovic]

ποιο διεστραμμενο μυαλο συνελαβε την ιδεα και μονο του κβαντικου κοσμου?!

 

Ο Max Planck.

[paparovic]

Το να αποδειξεις ότι κάτι είναι δυνατό, είναι γενικά εφικτό, και στην "χειρότερη" περίπτωση το βάζεις μπροστά το εργαστήριο, το πραγματοποιείς πειραματικά και το απέδειξες. Το να αποδείξεις όμως ότι κάτι είναι αδύνατο, δεν είναι καθόλου εύκολο! Οταν μάλιστα απλά δοκιμάζεις μόνο "διάφορες εκδοχές της μεθόδου Μόντε Κάρλο" (λές και είναι η μοναδική μέθοδος μοντελοποίησης-προσομοίωσης, ή λές και οι 5-6 γνωστές εκδοχές της εξαντλήσανε όλες τις δυνατότητες...), αυτό δεν με πείθει καθόλου σαν "απόδειξη"! Θυμάμαι και η μακαρίτισσα η γιαγιά μου "αποδείκνυε" με πάθος ότι το τηλεκοντρόλ δεν δούλευε πιά, με το επιχείρημα ότι πάτησε όλα τα κουμπιά κι όμως η TV δεν άναβε! Μόνο που το κράταγε ανάποδα ...

 

Βλέπεις κανέναν να ζορίζεται να αποδείξει ότι το πλανητικό σύστημα ΔΕΝ κινείται από αόρατους αγγέλους που σπρώχνουν; Μας αρκεί το ότι είναι απίθανο.

[panagiotis1988]

"Στοχαστική ανέλιξη" είναι η σωστή μετάφραση του stochastic process, όχι στοχαστική διαδικασία. Είναι τεχνικός όρος, οπότε δικαιολογημένος ο μεταφραστής.

 

βασικα δεν υπαρχει ακριβης ορισμος για την stochastic process καθως πολλοι χρησιμοποιουν και την ανελιξη αλλα και την διαδικασια ή και τα δυο ταυτοχρονα...ελληνικα βιβλια εχουν κ τους δυο ορους οποτε δεν εχει κανενα νοημα η τοποθετηση σου