Компьютерное моделирование вселенной

Возможно-ли моделирование с помощью компьютера окружающего нас мира таким образом, чтобы человек мог взаимодействовать с этим искусственным миром так же, как с естественной средой.

Мысль, что все люди и мир вокруг них только компьютерная модель кажется совершенно дикой и безумной, но в ней есть что-то захватывающее и притягательное. Поскольку каждому человеку присуще сознание, то моделирование внутреннего мира означает моделирование сознания. Никто точно не скажет, что это такое и откуда берётся, но существует бесчисленное количество фактов в пользу того, что сознание, психика связаны с функционированием мозга, хотя почему и для чего из химических и электрических процессов в мозге возникает сознание, нейрофизиологи и психологи сказать не могут. Наука, таким образом, всё ещё исходит из марксистского определения, что "сознание — это свойство высокоорганизованной материи". Но тогда возможно будет смоделировать на компьютере "кусок" такой материи, то есть — человеческий мозг, то внутри компьютера автоматически возникнет сознание. Мозг человека состоит из примерно ста миллиардов (10^11) нейронов, каждый из которых соединён с другими нейронами (10^4) синапсами, нейроны могут разряжаться с частотой 1 тысяча герц. Всего получается 10^18 операций в секунду, эта оценка не учитывает наличие в мозге других клеток, сложность процессов внутри синапсов и нейронов и так далее.
Но с другой стороны, мозг — очень избыточная система, и вряд ли все эти нейроны и синапсы необходимы для поддержания сознания, поэтому полученная оценка, вероятно, в меру реалистична. Для моделирования сознания 10 миллиардов людей требуется тогда 10^28 операций в секунду. Кроме людей нужно моделировать и мир вокруг них. Это можно сделать с ограниченной точностью, например, моделируя вещи не на уровне микромира, как состоящие из отдельных молекул, атомов и тому подобного, а на уровне макромира, исходя из законов прочности, гидродинамики и так далее. Атомы и молекулы можно "подставлять", когда они будут требоваться учёным для проверки их гипотез. Также планеты можно моделировать в "общем виде", создавая детали, когда до них доберутся спутники или космонавты. Сколько на это требуется вычислительной мощности, определить довольно трудно, но добавим еще 10^12 операций в секунду. Всего получается 10^40. Чтобы оценить, когда компьютеры научатся работать так быстро, воспользуемся старым добрым "законом Мура", который гласит, что скорость работы компьютеров удваивается каждые два года или увеличивается в тысячу раз за 20 лет. Современные суперкомпьютеры делают примерно 10^12-13 операций в секунду, следовательно, они достигнут нужной скорости через 190-200 лет. Не так уж и долго ждать. Можно оценить и размер такого гиперкомпьютера, исходя из того, что современный суперкомпьютер — это куб со стороной 1 метр. Тогда суперкомпьютер будущего будет кубом со стороной 1 миллион километров, больше Солнца! Вряд-ли даже через 200 лет человечество сможет строить конструкции таких размеров, с другой стороны следует учесть прогресс в миниатюризации, который вероятно сможет уменьшить полученную величину во много раз. Хотя полученные оценки для мощности и размеров гиперкомпьютера находятся очень далеко за пределами современной технологии, сомнительно, чтобы законы природы запрещали сделать гиперкомпьютер в принципе. Возможность построить гиперкомпьютер и моделировать мир целиком (будем называть этот процесс гипермоделированием) не означает, что это обязательно кем-то сделано или будет сделано. Гиперкомпьютер — это, как следует из предыдущих вычислений, явление космического масштаба, и цивилизации просто не достигают такого уровня технологии. Цивилизации либо разрушают сами себя в войнах, либо, исчерпав или боясь исчерпать ресурсы своей планеты, останавливаются в своём развитии.

Но трудно представить, что такова судьба всех цивилизаций. Более вероятным представляется то, что хотя бы некоторые цивилизации научаются соотносить свои потребности с возможностями своей планеты, звезды и тому подобного, и пусть медленно, но могут развиваться достаточно долго. Иными словами, на создание гиперкомпьютера им понадобится не 200, а 20 тысяч лет, но они всё равно достигают этой стадии.
Врзможно, что цивилизации могут, но не хотят моделировать мир с разумными существами. Например, не очень понятно, зачем тратить на это огромные ресурсы, какие-то общие закономерности в развитии цивилизаций можно получить на более грубых моделях, поэтому переход на уровень отдельного индивидуума не даст ничего нового в общей картине. Более сильным препятствием могут оказаться этические соображения — если запустить программу, моделирующую разумные существа, то рано или поздно её придётся остановить. Это означает, что компьютерные существа умрут. Такое "массовое уничтожение" может быть неприемлемым для высокоразвитой гуманной цивилизации (представьте, что кто-то сделал в виде программы копию вашего любимого человека и издевается над ней). Можно представить себе и другие препятствия для гипермоделирования, но с другой стороны, что мы знаем о возможном разнообразии цивилизаций? Может быть, что кого-то не остановят никакие препятствия. Но отсюда с неизбежностью следует вывод о том, что, скорее всего, люди живут не в реальной, а в виртуальной Вселенной, все мы просто модели в чьём-то гиперсимуляторе.
Логика здесь такая же, как и в случае обычных компьютерных игр-симуляторов. Если есть игра, имитирующая, например, чемпионат мира по футболу, то одному реальному чемпионату мира будет соответствовать неограниченное, в принципе, число виртуальных чемпионатов, хотя и моделирующих реальный с определённым приближением.Также одной реальной Вселенной может соответствовать множество искусственных, возникающих заново при запуске программы гиперкомпьютера, в одной из них мы, может быть, и пребываем2. Физические законы в этой искусственной вселенной могут очень сильно отличаться от законов реального мира, в котором расположен гиперкомпьютер, также создатели гиперкомпьютера не обязаны быть похожими на людей. Если принять гипотезу о том, что весь мир — это только компьютерная модель, то возникают два основных и, может быть, взаимосвязанных вопроса: "Как это проверить?" и "При каких условиях создатели модели могут решить нажать клавишу Reset? Вероятно, зависит от того, какое место в этой модели занимает наша цивилизация.
Если создатели модели действуют с очень большим размахом, моделируя целые галактики, и в их модели Солнечная система — это малозначащий элемент, то человечеству понадобится ещё очень много времени, чтобы оценить, насколько искусственны действующие во Вселенной законы, а само поведение человечества всё это время будет мало интересовать создателей модели.
Другое дело, если создатели модели сконцентрированы на Земле, человечестве, а остальной мир моделируют просто так. Тогда по мере приближения к возможности самим заняться гипермоделированием люди будут обладать знаниями о мире, сравнимыми со знаниями и возможностями создателуй модели, тем самым, у них будет достаточно информации, чтобы проверить насколько искусственны законы природы. Этот момент может быть критическим для прекращения гипермоделирования, а то моделируемые могут превзойти своих создателей и кто знает, что тогда будет. Но рискнут ли создатели модели нажать на Reset? Вдруг их самих в этот момент перезагрузят создатели модели более высокого порядка? Ведь виртуальные миры могут быть вложены друг в друга, чтобы не нарушали законы этики. Такой риск может быть причиной того, почему никто не рискнёт заниматься гипермоделированием, в том числе и само человечество.