Denna berättelse är en del av BBC Earth ”s” Bästa av 2016-listan, våra bästa hits för året. Bläddra i hela listan.
Är du riktig? Vad sägs om mig?
Det här brukade vara frågor som bara filosofer oroade sig för . Forskare började bara ta reda på hur världen är och varför. Men några av de bästa gissningarna om hur världen är verkar lämna frågan över vetenskapen också.
Flera fysiker, kosmologer och teknologer gläder sig nu över tanken att vi alla lever i en gigantisk datorsimulering och upplever en virtuell värld i matrisstil som vi felaktigt tycker är verklig.
Våra instinkter gör naturligtvis uppror. Allt känns för verklig för att vara en simulering. Koppens vikt i min hand, den rika doften av kaffet som den innehåller, ljudet runt omkring mig – hur kan en sådan erfarenhetsrikedom vara falsk d?
Men överväg sedan de extraordinära framstegen inom dator- och informationsteknologi de senaste decennierna. Datorer har gett oss spel av kuslig realism – med autonoma karaktärer som svarar på våra val – liksom virtuell verklighetssimulatorer med enorm övertygande kraft.
Det räcker för att göra dig paranoid.
Matrisen formulerade berättelsen med oöverträffad klarhet. I den historien låses människor av en ondartad makt in i en virtuell värld som de utan tvekan accepterar som ”verkliga”. Men science-fiction mardrömmen att vara fångad i ett universum som tillverkas i våra sinnen kan spåras längre, till exempel till David Cronenbergs videodrome (1983) och Terry Gilliams Brasilien (1985).
Över alla dessa dystopiska visioner väger det två frågor. Hur skulle vi veta det? Och skulle det ändå betyda?
Idén att vi lever i en simulering har några högt profilerade förespråkare.
I juni 2016 hävdade teknikentreprenören Elon Musk att oddsen är ”a miljarder till en ”mot att vi lever i” grundläggande verklighet ”.
På samma sätt har Googles maskinintelligensguru Ray Kurzweil föreslagit att” kanske hela vårt universum är ett vetenskapligt experiment av någon gymnasieelever i ett annat universum ”.
Dessutom är vissa fysiker villiga att underhålla möjligheten. I april 2016 diskuterade flera av dem frågan på American Museum of Natural History i New York, USA.
Det finns ingenting i princip som utesluter möjligheten att tillverka ett universum i en konstgjord Big Bang
Ingen av dessa människor föreslår att vi är fysiska varelser som hålls i något dystert kärl och kopplas till tro på världen runt oss, som i The Matrix.
Istället finns det åtminstone två andra sätt som universum runt oss kanske inte är den verkliga.
Kosmolog Alan Guth från Massachusetts Institute of Technology, USA, har föreslagit att hela vårt universum kan vara riktigt men ändå ett slags laboratorieexperiment. Tanken är att vårt universum skapades av en del superintelligens, precis som biologer odlar kolonier av mikroorganismer.
Det finns inget i princip som utesluter möjligheten att tillverka ett universum i en konstgjord Big Bang , fylld med verklig materia och energi, säger Guth.
Musk och andra likasinnade människor antyder att vi är helt simulerade varelser
Det skulle inte heller förstöra det universum där det skapades. Det nya universum skulle skapa sin egen bubbla av rymdtid, skild från den där den kläcktes. Den här bubblan skulle snabbt klämma sig från moderuniversumet och förlora kontakten med den.
Detta scenario förändrar inte egentligen någonting. Vårt universum kan ha fötts i vissa super-varelser ”motsvarande ett provrör, men det är lika fysiskt” riktigt ”som om det hade fötts” naturligt ”.
Det finns dock en andra scenariot. Det är detta som har fått all uppmärksamhet, eftersom det verkar undergräva vårt verkliga koncept.
Musk och andra likasinnade folk antyder att vi är helt simulerade varelser. ingenting annat än informationssträngar som manipuleras i någon gigantisk dator, som karaktärerna i ett videospel.
Vi kan simulera mänskliga samhällen med ganska enkla ”agenter” som gör val enligt vissa regler
Även våra hjärnor simuleras och svarar på simulerade sensoriska ingångar.
I denna vy , det finns ingen matris att ”fly från”. Det är här vi bor och är vår enda chans att ”leva” alls.
Men varför tro på en sådan barockmöjlighet? Argumentet är ganska enkelt : vi al redo att göra simuleringar, och med bättre teknik borde det vara möjligt att skapa den ultimata, med medvetna agenter som upplever det som helt verklighetstrogen.
Vi utför datorsimuleringar inte bara i spel utan i forskning. Forskare försöker simulera aspekter av världen på nivåer som sträcker sig från subatomära till hela samhällen eller galaxer, till och med hela universum.
Vem säger det så länge vi kommer inte att kunna skapa beräkningsagenter – virtuella varelser – som visar tecken på medvetande?
Datorsimuleringar av djur kan till exempel berätta för oss hur de utvecklar komplexa beteenden som flockning och svärmning. Andra simuleringar hjälper oss att förstå hur planeter, stjärnor och galaxer bildas.
Vi kan också simulera mänskliga samhällen med ganska enkla ”agenter” som gör val enligt vissa regler. Dessa ger oss inblick i hur samarbete framträder, hur städer utvecklas, hur vägtrafik och ekonomier fungerar och mycket annat.
Dessa simuleringar blir alltmer komplexa när datorkraften expanderar. Vissa simuleringar av mänskligt beteende försöker redan bygga in grova beskrivningar av kognition. Forskare föreställer sig en tid, inte långt borta, när dessa agenter ”beslutsfattande inte kommer från enkla” om … då … ”regler. I stället kommer de att ge agenterna förenklade hjärnmodeller och se hur de svarar.
Vem ska säga att innan kort tid kommer vi inte att kunna skapa beräkningsagenter – virtuella varelser – som visar tecken på medvetande? Framsteg när det gäller att förstå och kartlägga hjärnan, liksom de stora beräkningsresurser som kvantberäkning lovat, gör det mer troligt för varje dag.
Det finns inget som tyder på att riktigt detaljerade simuleringar, där agenterna upplever sig som verkliga och fria, är omöjliga i princip
Om vi någonsin når det scenen kommer vi att köra enorma antal simuleringar. De kommer att överträffa den enda ”riktiga” världen runt oss.
Är det inte troligt att någon annan intelligens någon annanstans i universum redan har nått den punkten?
Om så är fallet, det är vettigt för alla medvetna varelser som oss själva att anta att vi faktiskt befinner oss i en sådan simulering, och inte i den enda världen från vilken de virtuella verkligheterna drivs. Sannolikheten är bara så mycket större.
Filosof Nick Bostrom från University of Oxford i Storbritannien har delat upp detta scenario i tre möjligheter. Som han uttrycker det, antingen:
(1) Intelligenta civilisationer kommer aldrig till scenen där de kan göra sådana simuleringar, kanske för att de förstör sig; eller
(2) De kommer till den punkten, men väljer sedan av någon anledning att inte genomföra sådana simuleringar; eller
(3) Vi är överväldigande sannolikt i en sådan simulering.
Frågan är vilken av dessa alternativ som verkar mest troliga.
Astrofysiker och Nobel pristagaren George Smoot har hävdat att det inte finns någon tvingande anledning att tro (1) eller (2).
Det bästa sättet skulle vara att söka efter brister i programmet
Visst, mänskligheten orsakar själv många problem just nu, vad gäller klimatförändringar, kärnvapen och en hotande massutrotning. Men dessa problem behöver inte vara terminala.
Dessutom finns det inget som tyder på att riktigt detaljerade simuleringar, där agenterna upplever sig som verkliga och fria, i princip är omöjliga. Smoot tillägger att, med tanke på hur utbrett vi nu vet att andra planeter är (med en annan jordliknande precis utanför vår kosmiska tröskel), skulle det vara arrogansens höjd att anta att vi är den mest avancerade intelligensen i hela universum.
Vad sägs om alternativ (2)? Vi kan tänka oss att göra sådana simuleringar av etiska skäl. Kanske verkar det vara olämpligt att skapa simulerade varelser som tror att de existerar och har autonomi.
Men det verkar också osannolikt, säger Smoot. När allt kommer omkring är en viktig anledning till att vi genomför simuleringar idag att ta reda på mer om den verkliga världen. Detta kan hjälpa oss att göra världen bättre och rädda liv. Så det finns sunda etiska skäl för att göra det.
Det verkar lämna oss med alternativ (3): vi är förmodligen i en simulering.
Vissa forskare hävdar att det redan finns goda skäl att tro att vi är inne i en simulering
Men allt är bara antagande. Kan vi hitta några bevis?
Många forskare tror att det beror på hur bra simuleringen är. Det bästa sättet skulle vara att söka efter brister i programmet, precis som fel som förråder den ”vanliga världens” artificiella natur i The Matrix. Till exempel kan vi upptäcka inkonsekvenser i fysikens lagar.
Alternativt har den sena artificiella intelligensmaven Marvin Minsky föreslagit att det kan finnas giveaway-fel på grund av ”avrundning” av beräkningar. Till exempel, när en händelse har flera möjliga resultat, bör deras sannolikheter uppgå till 1.Om vi upptäckte att de inte gjorde det skulle det antyda att något var fel.
Vissa forskare hävdar att det redan finns goda skäl att tro att vi är inne i en simulering. Det ena är det faktum att vårt universum ser utformat ut.
Naturens konstanter, som styrkorna hos de grundläggande krafterna, har värden som ser finjusterade ut för att göra livet möjligt. Även små förändringar skulle innebära att atomer inte längre var stabila eller att stjärnor inte kunde bildas. Varför detta är så är ett av de djupaste mysterierna i kosmologin.
Det finns gränser för upplösningen som vi kan observera universum med, och om vi försöker för att studera något mindre, saker ser bara ”fuzzy” ut
Ett möjligt svar åberopar ”multiverset”. Kanske finns det en uppsjö av universum, alla skapade i Big Bang-händelser och alla med olika fysiklagar. Av en slump skulle vissa av dem vara finjusterade för livet – och om vi inte befann oss i ett så gästvänligt universum skulle vi inte ställa finjusteringsfrågan eftersom vi inte skulle existera.
universum är en ganska spekulativ idé. Så det är åtminstone tänkbart att vårt universum istället är en simulering vars parametrar har finjusterats för att ge intressanta resultat, som stjärnor, galaxer och människor.
Även om detta är möjligt, får resonemanget oss inte var som helst. Trots allt måste förmodligen det ”riktiga” universumet för våra skapare också finjusteras för att de ska existera. I så fall förklarar inte det finjusterande mysteriet att posera att vi befinner oss i en simulering.
Andra har pekat på några av de verkligt konstiga fynden i modern fysik som bevis på att det är något som är fel. p>
Kvantmekanik, teorin om de mycket små, har kastat upp alla slags udda saker. Till exempel verkar både materia och energi vara granulära. Dessutom finns det gränser för den upplösning som vi kan observera universum med, och om vi försöker studera något mindre, ser sakerna bara ”fuzzy” ut.
I slutändan, säger vissa fysiker, kanske verkligheten inte är något annat än matematik
Smoot säger att dessa förvirrande funktioner i kvantfysik är precis vad vi förväntar oss i en simulering. De är som pixeln på en skärm när du tittar för nära.
Det är dock bara en grov analogi. Det börjar se ut som om naturens kvantkornighet kanske inte är så grundläggande, men är en följd av djupare principer om i vilken utsträckning verkligheten är känd.
Ett andra argument är att universum verkar köra på matematiska linjer, precis som du förväntar dig av ett datorprogram. , säger vissa fysiker, verkligheten kanske inte är något annat än matematik.
Max Tegmark från Massachusetts Institute of Technology hävdar att detta jag Det är precis vad vi skulle förvänta oss om fysikens lagar baserades på en beräkningsalgoritm.
Det argumentet verkar dock ganska cirkulärt. För det första, om någon superintelligens körde simuleringar av sin egen ”riktiga” värld, kunde de förväntas basera sina fysiska principer på dem i sitt eget universum, precis som vi gör. I så fall skulle anledningen till att vår värld är matematisk inte vara för att den körs på en dator utan för att den ”verkliga” världen också är så.
Omvänt skulle simuleringar inte behöva baseras på matematisk regler. De kan ställas in till exempel för att fungera slumpmässigt. Huruvida detta skulle leda till några sammanhängande resultat är inte klart, men poängen är att vi inte kan använda universums uppenbarligen matematiska natur för att härleda något om dess ”verklighet”.
Baserat på hans egen forskning i grundläggande fysik anser James Gates vid University of Maryland att det finns en mer specifik anledning att misstänka att fysikens lagar dikteras av en datorsimulering.
Gates-studier är viktiga på nivå med subatomära partiklar som kvarkar. , beståndsdelarna av protoner och neutroner i atomkärnan. Han säger att reglerna för dessa partiklar ”visar sig ha funktioner som liknar koder som korrigerar för fel vid manipulering av data på datorer. Så kanske dessa regler verkligen är datorkoder?
Kanske. Eller kanske tolkar dessa fysiska lagar som felkorrigerande koder är bara det senaste exemplet på hur vi alltid har tolkat naturen utifrån våra avancerade tekniker.
Vid en tid tycktes Newtons mekanik göra universum till ett urverksmekanism, och mer nyligen sågs genetik – i början av datoråldern – som en slags digital kod med lagrings- och avläsningsfunktioner. Vi kanske bara överlagrar vår nuvarande upptagning till fysikens lagar.
Det är sannolikt mycket svårt eller inte omöjligt att hitta starka bevis för att vi befinner oss i en simulering. Om inte simuleringen egentligen var ganska felströdd blir det svårt att utforma ett test för vilket resultaten inte kunde förklaras på något annat sätt.
Vi kanske aldrig vet, säger Smoot, helt enkelt för att våra tankar skulle inte vara upp till uppgiften. När allt kommer omkring designar du dina agenter i en simulering för att fungera inom spelets regler, inte för att undergräva dem. Det här kan vara en ruta som vi inte kan tänka utanför.
Universum kan betraktas som en jättekvantdator
Det finns dock en djupare anledning till att vi kanske inte skulle bli alltför oroliga över tanken att vi bara är information som manipuleras i en omfattande beräkning. För det är så som vissa fysiker tycker att den ”riktiga” världen är hur som helst.
Själva kvantteorin läggs alltmer ihop när det gäller information och beräkning. Vissa fysiker tycker att naturen på sin mest grundläggande nivå inte är ren matematik utan ren information: bitar, som datorer och nollor. Den inflytelserika teoretiska fysikern John Wheeler kallade denna uppfattning ”It From Bit”.
Enligt denna uppfattning är allt som händer, från interaktioner mellan grundläggande partiklar och uppåt, en slags beräkning.
”Universum kan betraktas som en jättekvantdator”, säger Seth Lloyd från Massachusetts Institute of Technology. ”Om man tittar på universums” tarmar ”- materiens struktur i sin minsta skala – så består dessa tarmar av inget annat än bitar som genomgår lokala, digitala operationer.”
Detta kommer till nubben av saken. Om verkligheten bara är information är vi inte mer eller mindre ”riktiga” om vi är i en simulering eller inte. I båda fallen är information allt vi kan vara.
Gör det skillnad om den informationen var programmerad av naturen eller av superintelligenta skapare? Det är inte uppenbart varför det borde – förutom att i det senare fallet antagligen skulle våra skapare i princip kunna ingripa i simuleringen eller till och med stänga av den. Hur ska vi känna det?
Tegmark, med tanke på den här möjligheten, har rekommenderat att vi alla skulle gå ut och göra intressanta saker med våra liv, om våra simulatorer blir uttråkade.
Jag tror att detta sägs åtminstone hälften i skämt. När allt kommer omkring finns det säkert bättre skäl att vilja leva intressanta liv än att de annars skulle kunna raderas. Men det förråder oavsiktligt några av problemen med hela konceptet.
Om verkligheten bara är information är vi inte mer eller mindre ”riktiga” om vi är i en simulering eller inte
Idén med superintelligenta simulatorer som säger ”Ah titt, den här körningen är lite tråkig – låt oss stoppa den och starta en annan ”är komiskt antropomorf. Liksom Kurzweils kommentar om ett skolprojekt, föreställer den sig våra” skapare ”som otrevliga tonåringar med Xboxes.
Diskussionen om Bostroms tre möjligheter innebär en liknande typ av solipsism Det är ett försök att säga något djupt om universum genom att extrapolera från vad människor på 2000-talet håller på med. Argumentet går ut på: ”Vi gör dataspel. Jag slår vad om att supervarelser också skulle göra, bara de ”skulle vara fantastiska!”
När vi försöker föreställa oss vad superintelligenta varelser kan göra, eller till och med vad de skulle bestå av, har vi inget annat val än att börja från oss själva. Men det borde inte dölja det faktum att vi sedan snurrar banor från en tråd av okunnighet.
Det är säkert ingen tillfällighet att många förespråkare av ”universell simulering” -idén vittnar om att vara ivrig science-fiction fans i deras ungdom. Detta kan ha inspirerat dem att föreställa sig framtida och främmande intelligenser, men det kan också ha predisponerat dem att kasta sådana föreställningar i mänskliga termer: att se kosmos genom Starship Enterprise-fönstren.
Kanske medveten om sådant begränsningar, är Harvards fysiker Lisa Randall förbryllad över den entusiasm som några av hennes kollegor visar för dessa spekulationer om kosmisk simulering. För henne ändrar de ingenting om hur vi ska se och undersöka världen. Hennes förvirring är inte bara en ”så vad”: det är en fråga om vad vi väljer att förstå med ”verkligheten”.
Platon undrade om vad vi uppfattar som verkligheten är som skuggorna som projiceras på en grottas väggar
Nästan säkert går Elon Musk inte runt och säger sig själv att de människor han ser runt honom, och hans vänner och familj, är bara datorkonstruktioner skapade av dataströmmar som går in i beräkningsnoderna som kodar för hans eget medvetande.
Delvis gör han det inte för det är omöjligt att hålla den bilden i våra huvuden under långvarig tid.Men mer till det är det för att vi djupt inne vet att den enda uppfattningen om verkligheten som är värt att ha är den vi upplever, och inte någon hypotetisk värld ”bakom” den.
Det finns dock ingenting nytt om att fråga vad som ligger bakom de framträdanden och förnimmelser vi upplever. Filosofer har gjort det i århundraden.
Platon undrade om vad vi uppfattar som verklighet är som skuggorna som projiceras på en grottas väggar. Immanuel Kant hävdade att även om det kan finnas någon ”sak i sig” som ligger till grund för de utseenden vi uppfattar, kan vi aldrig veta det. René Descartes accepterade i sin berömda one-liner ”Jag tror därför att jag är” att förmågan att tänka är det enda meningsfulla existenskriteriet vi kan intyga.
Filosofen George Berkeley hävdade att världen bara är en illusion
Begreppet ”världen som simulering” tar den gamla filosofiska sågen och kläderna det i klädseln med vår senaste teknik. Det finns ingen skada i det. Liksom många filosofiska konstateringar driver det oss att undersöka våra antaganden och föruppfattningar.
Men tills du kan visa att åtskillnad mellan vad vi upplever och vad som är ”verkligt” leder till påvisbara skillnader i vad vi kan observera eller gör det, det förändrar inte vår uppfattning om verkligheten på ett meningsfullt sätt.
I början av 1700-talet hävdade filosofen George Berkeley att världen bara är en illusion. Avvisande av idén utropade den svaga engelska författaren Samuel Johnson ”Jag motbevisar det på detta sätt” – och sparkade en sten.
Johnson motbevisade egentligen ingenting. Men han kan ändå ha kommit med rätt svar.
Gå med i över fem miljoner BBC Earth-fans genom att gilla oss på Facebook, eller följ oss på Twitter och Instagram.
Om du gillade den här historien, registrera dig för det veckovisa bbc.com-nyhetsbrevet som heter ”Om du bara läser 6 saker den här veckan”. Ett handplockat urval av berättelser från BBC Future, Earth, Culture, Capital, Travel och Autos, som levereras till din inkorg varje fredag.