Você acha que estamos vivendo em uma simulação de computador? Prove

A ciência não tem todas as respostas. Existem várias coisas que ela pode nunca provar, como a existência de Deus. Ou se estamos vivendo em uma simulação de computador, algo proposto pelo filósofo sueco Nick Bostrom e outros, e talvez também pelo seu amigo maconheiro na semana passada.

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Essa linha de pensamento deixou pelo menos uma pessoa nervosa, a física e escritora de ciência Sabine Hossenfelder, do Instituto Frankfurt para Estudos Avançados, na Alemanha. Na semana passada, ela foi ao seu blog Backreactions para desabafar. Não é a constatação “estamos vivendo em uma simulação” que incomoda Hossenfelder. É o fato de os filósofos estarem fazendo afirmações que, se verdadeiras, deveriam certamente se manifestar através das leis da física.

“Não estou dizendo que é impossível”, Hossenfelder falou ao Gizmodo. “Mas eu quero ver alguém sustentar essa constatação.” As provas necessárias para provar tais afirmações precisariam de muito trabalho e matemática, o bastante para resolver alguns dos problemas mais complexos da física teórica.

Então, você quer provar que o universo é na verdade uma simulação construída por algum programador. Não, você não é religioso e está dizendo que Deus criou o universo! Você está apenas dizendo que algum poder que sabe tudo criou o universo e a vida à sua imagem, o que é completamente diferente. Vamos começar com a constatação que “simulação de computador” significa que estamos vivendo em um universo onde todo o espaço e tempo é baseado em pedaços discretos de bits como um computador, com uns e zeros.

Isso precisaria que tudo no universo, na sua menor escala, tivesse alguma propriedade definida, algum estado óbvio de sim ou não. Nós já sabemos que isso não é verdade, Hossenfelder explicou. Existem algumas coisas definidas na mecânica quântica que são apenas probabilidades. Partículas elementares como elétrons têm uma propriedade chamada spin, por exemplo. A mecânica Quântica diz que, se não estamos olhando para as partículas, não conseguimos dizer qual seu valor de spin é, podemos apenas modelar a probabilidade de cada valor spin. É isso que diz o gato de Schrödinger. Se algum processo determinado pela mecânica quântica, como decaimento radioativo, estivesse definindo se um gato em uma caixa fechada estivesse vivo ou morto, então o nosso entendimento atual de física implica que o gato está tanto vivo quanto morto, simultaneamente, até abrirmos a caixa para dar uma olhada. A forma como a mecânica quântica e os computadores clássicos de bits funcionam não são equivalentes.

“Não estou dizendo que é impossível. Mas eu quero ver alguém sustentar essa constatação.”

Se você expandir o problema, você pode programar muitos bits clássicos, cujos valores são fixos, em bits quânticos. Bits quânticos não têm um valor definido de zero ou um. Em vez disso, eles têm alguma probabilidade de assumirem alguns dos valores. Um físico, Xiao-Gang Wen do Perimeter Institute, tentou modelar exatamente isso, explicando que o universo é feito desses “qubits”. Hossenfelder disse que o modelo de Wen parece concordar na maior parte com o Modelo Padrão da física, a matemática por trás de todas as partículas, mas ainda não consegue fazer seus modelos preverem corretamente a relatividade. Além do mais, “ele não está constatando que nós vivemos em uma simulação de computador”, disse Hossenfelder. Ele só está descrevendo um universo baseado no qubit.

Qualquer prova de que nós estamos vivendo em uma simulação também precisaria re-derivar todas as leis de partículas físicas (e especialmente na relatividade geral), usando uma interpretação diferente da mecânica quântica, na qual as nossas leis são baseadas de maneira que descreva perfeitamente o nosso universo. Existem pessoas dedicando suas vidas a fazer essas coisas e que até agora não conseguiram.

O cientista teórico de computação Scott Aaronson disse que ainda existem teorias combinando a gravidade e a mecânica quântica que podem funcionar se o universo for feito de bits quânticos. Então, se quiser resolver um dos problemas mais difíceis da física teórica, você definitivamente pode tentar. Aaronson estava mais no campo do “por que isso importa” quando se trata do mundo ser ou não uma simulação de computador. “Por que não simplificar a teoria ao cortar os aliens fora”, ele perguntou, “se eles não estão nos ajudando com as predições?” Essencialmente, os aliens ou o programador mestre evocam algum tipo de ser superior para explicar nossos problemas. E se as nossas teorias funcionarem sem nós vivermos em uma simulação, por que precisamos da explicação da simulação de qualquer forma?

O que perdemos com essa coisa toda é que, ao modificar a pergunta, conseguimos algumas questões bem interessantes para a pesquisa. Por exemplo, regras da computação podem criar uma simulação como o universo? Um universo como o nosso potencialmente precisaria de 10^122 qubits, disse Aaronson (isso é um 1 com 122 zeros depois dele, um número ridiculamente grande; existem aproximadamente 10^80 átomos no universo). E pode o universo resolver o problema da parada, isso é, pode o universo calcular seu próprio fim, algo que os programas de computador não conseguem fazer?

Por fim, alguém que acredita que o universo seja uma simulação poderia simplesmente alterar os parâmetros da simulação para que ele esteja sempre certo. Mas isso não é ciência, isso é religião com alienígenas e um programador mestre ao invés de Deus, e mais chato já que não tem nenhuma música sobre eles ou rituais de comilança generalizada.

Então, nem o Gizmodo, nem Hossenfelder e nem Aaronson estão dizendo que nós não vivemos em uma simulação. Nós estamos dizendo que, se você acha que pode prová-lo, precisa de mais do que um bocado de especulação filosófica. Você precisa de provas consistentes de que o tecido do universo funciona da mesma forma como um computador, concordando com as mais complexas leis da física.

“Não quero desencorajar ninguém de tentar”, disse Hossenfelder. “Mas o que me incomoda muito mais é essa rejeição geral das teorias que nós já temos.”

[Backreactions]

Imagem do topo: Isaiah van Hunen/Flickr