Можно ли создать симуляцию как в фильме «Матрица»

В фильме «Матрица» человечество существует в иллюзорной реальности, созданной искусственным интеллектом. Люди ничего не подозревают, считая, что ведут обычную жизнь. Но главный герой, Нео, сталкивается с правдой: его мир — это компьютерная симуляция. Она нужна для того, чтобы поддерживать людей в состоянии невежества, пока машины используют их тела как источник энергии.

Идея симуляции привлекла внимание не только поклонников фантастики, но и учёных, которые всерьёз задумались, возможно ли это в реальной жизни. И если да, то что потребуется для создания такой симуляции? Давайте разбираться. 

Может ли наша реальность быть симуляцией

Гипотезу симуляции сформулировал в 2003 году Ник Бостром. Он построил её на трёх предположениях, и, по его мнению, одно из них точно должно быть верным.

1. Цивилизации исчезают, не достигнув технологического уровня, позволяющего создавать симуляции. Согласно этому сценарию технологический прогресс может нести в себе угрозы, способные уничтожить цивилизацию, прежде чем она сможет развиться настолько, чтобы научиться создавать сложные симуляции. Среди возможных опасностей — экологические катастрофы, войны с использованием продвинутых технологий или неконтролируемое развитие искусственного интеллекта.
2. Высокоразвитые цивилизации не заинтересованы в создании симуляций. Под высокоразвитыми цивилизациями понимаются общества, достигшие уровня, на котором создание симуляций становится технически возможным. Но такие цивилизации могут иметь иные приоритеты, например сосредоточиться на изучении космоса, развитии собственной культуры или решении фундаментальных научных вопросов. Мотивов для создания миллиона симуляций просто может не быть.
3. Мы уже живём в симуляции. Если симуляции возможны и создаются в большом количестве, вероятность того, что наша реальность — одна из них, становится крайне высокой.

Бостром полагает, что в будущем технологии станут настолько мощными, что позволят создавать цифровые копии миров и модели разумных существ — людей. Он также подчёркивает, что для этого могут быть использованы не только компьютеры, но и технологии, взаимодействующие с человеческим мозгом. Например, реальность может быть воссоздана через активацию тех же его центров, что работают во сне. Нечто подобное мы как раз видим в фильме «Матрица».

Для подтверждения своей гипотезы философ использует теорию вероятностей. Он обращает внимание на научные данные: близких к человеческим цивилизаций во Вселенной мы пока не обнаружили. Если подобных нам обществ очень мало, то высокоразвитых цивилизаций, которые могли бы создавать симуляции, тем более почти нет. Это делает первые два предположения маловероятными. А если одно из трёх утверждений должно быть правдой, то наиболее вероятным остаётся третий вариант — мы уже живём в симуляции.

Какие есть аргументы против гипотезы симуляции

Разумеется, физики и философы выдвигают контраргументы гипотезе Бострома и его последователей. Вот основные из них:

1. Ограниченность ресурсов. Чтобы симуляция была неотличима от реальности, она должна моделировать поведение каждой элементарной частицы, включая их взаимодействия. При этом нужно учитывать процессы на всех уровнях — от квантовых эффектов до движения галактик. Объём данных для расчёта даже одного кубического сантиметра воздуха колоссален, а полная симуляция Вселенной, возможно, потребовала бы ресурсов, сравнимых со всей энергией самой Вселенной.
2. Эффект бесконечной регрессии. Если мы живём в симуляции, то кто создал её создателей? Эта проблема бесконечной цепочки остаётся нерешённой.
3. Отсутствие эмпирической базы. Физик Сабина Хоссенфельдер утверждает, что гипотеза симуляции — это, скорее, философское размышление. Она подчёркивает, что научные теории должны объяснять наблюдаемые явления или предлагать способы проверки через эксперименты. Гипотеза симуляции же абстрактна и в большей степени опирается на допущения и интерпретации, чем на доказательства.

Итак, пока у нас нет убедительных доказательств в пользу гипотезы симуляции. Так что остановимся на том, что наш мир реален. Тогда возникает другой вопрос: можем ли мы сами выступить в роли создателей и построить симуляцию как в «Матрице»?

Какие этапы ведут к созданию симуляции

Создание фотореалистичной симуляции, как в «Матрице», требует колоссального технологического прогресса. Ризван Вирк, автор книги The Simulation Hypothesis, предлагает рассматривать развитие виртуальных технологий как серию этапов. Каждый из них является шагом на пути к полному погружению в виртуальную реальность.

1. Простые текстовые игры. Это начальная стадия эволюции виртуальных технологий, когда взаимодействие с компьютером происходило через текстовые команды. Пользователи вводили инструкции, чтобы управлять персонажем или взаимодействовать с окружающим миром. Простые текстовые игры вроде Zork или Colossal Cave Adventure, несмотря на их минималистичность, закладывали основы для более сложных виртуальных миров. 
2. 2D- и 3D-графика. С появлением компьютерной графики игры перешли от текстовых интерфейсов к двумерным и затем трёхмерным изображениям. Такие проекты, как Doom и Quake, дали игрокам возможность перемещаться в более реалистичных и динамичных трёхмерных пространствах. Это стало важным шагом в создании виртуальных миров с глубоким погружением.
3. Фотореалистичные виртуальные миры. Современные игры вроде Red Dead Redemption 2 или The Last of Us демонстрируют невероятную детализацию и правдоподобность. Благодаря достижениям в графике и развитию искусственного интеллекта виртуальные миры выглядят всё более реальными. Игроки ощущают, что находятся внутри истории, а не просто наблюдают за ней.
4. Полное погружение с помощью VR. Шлемы виртуальной реальности, например Oculus Rift или PlayStation VR, позволяют пользователям буквально погружаться в игровые миры. Благодаря им игроки не просто смотрят на экран, а чувствуют себя частью происходящего. Эта технология открывает путь к созданию полностью иммерсивных виртуальных миров.
5. Интеграция нейроинтерфейсов. Следующий шаг — это переход от внешних устройств (шлемов, контроллеров) к прямой связи с мозгом. Нейроинтерфейсы позволят передавать сигналы от мозга к компьютеру и обратно. Это может обеспечить возможность полного погружения в виртуальные миры, где ощущения будут практически неотличимы от реальности. 

Какие нейротехнологии потребуются для создания симуляции

Для создания симуляции, подобной той, что изображена в «Матрице», требуется не только высокая степень реализма виртуального мира, но и возможность глубокой интеграции компьютеров с человеческим сознанием. Вот основные направления развития нейротехнологий, которые могут в будущем привести к этому:

1. Реконструкция визуальных образов. Учёные уже сделали первые шаги в понимании того, как «читать» визуальные образы, которые человек видит или представляет. Например, исследователи из Университета Орегона используют функциональную магнитно-резонансную томографию (фМРТ) для анализа активности мозга и восстановления увиденных изображений. Эта технология может стать основой для считывания сознания и позволит передавать видения или воображаемые образы напрямую в компьютер.
2. Внедрение ложных воспоминаний. Эксперименты на мышах уже показали, что можно вмешиваться в работу мозга, создавая фальшивые воспоминания. Учёные использовали технологии для активации определённых нейронов, отвечающих за память. В результате мыши «помнили» болезненные события, которых не было на самом деле. Такие воспоминания влияли на их поведение, заставляя избегать «опасного» места. Для симуляции как в «Матрице» это означает возможность записывать истории или сценарии прямо в память, минуя обучение.
3. Нейроинтерфейсы. Компании вроде Neuralink делают реальные шаги в создании устройств, которые подключаются к мозгу и позволяют взаимодействовать с техникой напрямую. Текущие разработки включают чипы, которые могут регистрировать нейронную активность и преобразовывать её в команды для управления устройствами. Будущие возможности включают в себя полное погружение в виртуальную реальность: нейроинтерфейсы смогут напрямую передавать сигналы в мозг, обходя глаза, уши и другие органы чувств. Это сделает виртуальный опыт полностью реалистичным.

Какие есть технические ограничения

Несмотря на достижения в области нейроинтерфейсов, создание симуляции уровня «Матрицы» всё равно сталкивается с рядом технических барьеров, которые нужно преодолеть. Для этого потребуются как минимум:

1. Мощнейшие вычислительные ресурсы. Современные суперкомпьютеры уже способны запускать сложные симуляции. Например, Cosmology Machine создаёт модели эволюции Вселенной с учётом материи, тёмной материи и нейтрино. Но для создания симуляции уровня «Матрицы», где миллиарды людей взаимодействуют в детализированном виртуальном мире, потребуется совершенно новое поколение устройств, способных обрабатывать триллионы операций одновременно и с ещё большей точностью.
2. Точные модели мозга. Учёным только предстоит лучше понять, как работают мозг и сознание. Некоторые технологии для взаимодействия с мозгом уже есть — о них сказано выше, но точного понимания, как всё устроено, пока нет. До сих пор невозможно перенести сознание в цифровую форму, а это ключевая проблема при создании виртуальных миров, где люди смогут жить вечно.
3. Способы передавать и хранить данные. Объём данных, необходимый для симуляции человеческого опыта, огромен. Работа с ним потребует новых технологий хранения и передачи информации, таких как молекулярные или ДНК-хранилища.

Что в итоге

Современные технологии делают идею симуляции всё более правдоподобной, но мы ещё далеки от её полной реализации. Прежде чем мы сможем создать мир, похожий на «Матрицу», предстоит решить множество научных, технических и этических вопросов.

Возможно, однажды мы окажемся перед теми же дилеммами, что и герои фильма: что такое реальность и можем ли мы её распознать? А до тех пор остаётся лишь следовать за белым кроликом — исследовать границы науки и технологий, стремясь понять, где кончается реальность и начинается иллюзия.