ما در یک شبیه سازی کامپیوتری زندگی نمی کنیم!
وبسایت منتشر کننده: وبسایت علمی بیگ بنگ
مترجم: سحر الله وردی
منبع: ScienceAlert
بیگ بنگ: سوالاتی در مورد اینکه آیا حقیقت ما یک شبیهسازی از چیز عمیقتری است، فیلسوفان و اندیشمندان را از زمان افلاطون به فکر فرو برده است. تعدادی از فیزیکدانان نشان دادند که عجایب کوانتوم از جمله پیچ و تاب در فضا-زمان قابل شبیهسازی نیست و این مسئله را مطرح کردند که «ماتریس» هیچ پاسخی ندارد.
به گزارش بیگ بنگ، فیزیکدانان نظری مثل زوهار رینگل و دمیتری کووریژین از دانشگاه آکسفورد یک بلوک جامد را برای حل الگوریتمهای شبیهسازیهای کوانتومی “مونت کارلو” کشف کردند. توضیحش این است که اساسأ ما نمیتوانیم فیزیکی که حتی دربارۀ بزرگترین کامپیوتر میدانیم را شبیهسازی کنیم. میتوان گفت احتمالا شما در یک شبیهسازی کامپیوتری نیستید. شبیهسازیهای “مونت کارلو” در واقع محاسباتی مبتنی بر نمونههای تصادفی یک سیستم هستند. آنها مختص فیزیک کوانتومی نیستند، اما برای تبدیل دنیای فازیِ شایدها به چیزی کمی قابل پیشبینیتر سودمندند. همچنین آنها میتوانند مسائل خاصی را حل کنند – سیستم هایی که شامل چند شی کوانتومی در حال حرکت میباشند.
هرچند، شبیهسازیهای “مونت کارلو” به هیچ وجه بی نقص نیستند. در این سیستم خنثی کردن مثبتها و منفیها میتواند رخ دهد که آن را «مسئله نشانه» مینامند. نمایشِ بدون نشانه میتواند به حل این مسئله کمک کند، اما طریقۀ انجام آن برای بسیاری از مسائل فیزیک، هنوز نامشخص است. در واقع، برای برخی از مسائل غیرممکن است.
این سئوالی است که رینگل و کووریژین به دنبال پاسخ آن بودند؛ آیا نوعی مانع در کشف یک روش “بدون نشانه” برای کاربرد شبیهسازیهای “مونت کارلو” در سیستمهای کوانتومی خاص وجود دارد؟ اگر این چنین نیست، آنگاه شاید در یک حمام پر از ژل دراز کشیدهاید، لولههایی در سرتان وجود دارد و یک کامپیوتر غولپیکر برای تولید الکتریسیته در ناکارآمدترین باتری دنیا، شیرۀ شما را میکشد! (درست مثل ِ فیلم ماتریکس)
اما اگر در آنجا مانعی وجود داشته باشد به این معنا است که کامپیوترهای کلاسیک هرگز نمیتوانند ریاضیات ضمنی را حل کنند تا نشان دهند ما چه چیزی در مکانیک کوانتومی میبینیم. بقیه تضمین میکنند که استیک ۱۰۰% از ماهیچه گاو درست شده، نه فقط کد دوتایی. در فیزیک ماده چگال پدیدهای به نام اثر هال حرارتی وجود دارد که در آن، قرار دادن شیئی جامد با یک انتهای داغ و یک انتهای سرد درون میدان مغناطیسی، یک گرادیان حرارتی در طول آن تولید میکند.
اگر یک فیزیکدان هستید، می توانید همین چیز را بصورت یک ناهنجاری گرانشی توصیف کنید که به سادهترین شکل کمی شبیه تار و پود فضا-زمانِ متمایل یا پیچ و تاب خورده است. نظریه پردازان اعداد را در مدلهای شبیهسازی مونت کارلو، خرد کردند تا ناهنجاری گرانشی را حل کنند؛ آنها ثابت کردند که مشکلی در آنجا وجود دارد.
رینگل گفت: «کار ما پیوند جذابی بین دو موضوعِ به نظر غیرمرتبط برقرار میکند: ناهنجاریهای گرانشی و پیچیدگی کامپیوتری. این کار نشان میدهد که رسانایی هال حرارتی یک اثر مطلقأ کوانتومی است: اثری که هیچ مشابه ِ کلاسیک محلی، برای آن وجود ندارد.» هالیوود این سئوال را مطرح میکند که آیا جهان – چه این جهان، چه جهانِ ساخته شده به دست خودمان – میتواند از طریق نوعی کامپیوتر شبیهسازی شود؛ این سوال در دایرۀ فلسفی جدی گرفته شده است.
فیلسوف بریتانیایی نیک بوستروم استدلال کرد که این امر بر اساس وعدههایی برای پیشرفتهای تکنولوژیکی و زمانی، امکانپذیر میباشد. فیزیکدانان اشاره کردند که فیزیک کوانتومی این امر را به طرز شگفت آوری غیرمحتمل میداند، زیرا الکترونها و اتمها، توپهای کوچکی نیستند که به طور قابل پیشبینی در طول فضا بچرخند. رینگل و کووریژین نشان دادند که ما در یک نسخۀ بیگانه مافوق بُعدی از ویندوز ۱۱ قرار نداریم و این یک سیستم کامپیوتری نیست که به آسانی بخواهیم تصورش کنیم. در واقع اینطور به نظر می رسد که در یک واقعیت گیر افتادیم، باید شروع کنیم بهترین استفاده را از آن ببریم. جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریۀ Science Advances منتشر شده است.
وبسایت منتشر کننده: وبسایت علمی بیگ بنگ
مترجم: سحر الله وردی
منبع: ScienceAlert
