Simülasyon Teorisi 9 - Bilimsel Kanıtlar
Serinin "modern teori" kısmında, önce simülasyon yaratmanın zorluklarını, sonra da bunu çalıştırmanın sebeplerini/ahlakını konuşmuştuk.
Aklıma en çok yatan senaryo, bizi umursamayan ileri bir uygarlığın yarattığı bir evren simülasyonuydu (ilgisiz bir Tanrı inancına benziyor). Peki, bu olasılık hesaplarının ötesinde, simülasyon olduğumuza dair ipuçları görüyor muyuz?
Serinin Tüm Bölümleri
Dijital Evren
Sanırım en büyük ipucu, herhangi bir simülasyonun analog değil dijital olması gerektiği ile alakalı. Çünkü analog demek, sonsuz veri demek. Bu hem işleme, hem de depolama bakımından imkansız.
Mesela bir sayı doğrusunda, 0 ila 1 arasındaki sayıların hepsini saymaya kalksak, ölene kadar bitiremeyiz. Ama o sayı doğrusunda bir minimum mesafe belirlersek (yani sayı doğrusunu dijitize edersek), yavaş da olsa ilerleyebiliriz. Evrende de böyle örnekler var:
Minimum mesafe: Planck uzunluğu
Minimum enerji: quanta
Maksimum hız: ışık hızı
Maksimum değişken sayısı: temel parçacıklar
Matematiksel kanunlar
Planck Uzunluğu
Kimsenin gözlemlediği bir şey değil bu, ama teoride, Planck uzunluğundan daha ufak bir mesafeden bahsetmek imkansız, çünkü o boyutlarda mesafe ve mekan kavramları anlamlarını yitiriyorlar. (Eğer Planck uzunluğundan daha kısa bir şey yaratmaya çalışırsanız, kesin olarak kara deliklere sebep olacak ve ev sahibinizle büyük kavgalar yaşayacaksınız).
Bu uzunluk 10 üzeri -35 metre. Hiç öyle esrarengiz bakışlar atmayın, bu rakamın size bir şey ifade etmediğini biliyorum. Beynimiz, gözümüzle göremeyeceğimiz mesafeleri kavrayacak şekilde evrilmedi. Ama su senaryoyu gözünüzde canlandırınca imana geleceksiniz:
Çıplak gözle belli belirsiz görebileceğiniz en ufak noktanın içine 100,000 atom sığıyor. Eğer Planck uzunluğu bir kum tanesi kadar olsaydı, bu atomlardan biri de koca birer galaksi kadar olurlardı. Yahut o noktacık, 100 bin galaksi kadar büyük olurdu.
Tabii bir galaksiyi de tam hayal edemediğimizden alternatif bir yol deneyeyim: Diyelim iyice küçüldünüz, tek bir atomun bir ucundan diğer ucuna yürüyeceksiniz. Her bir adımınız Planck uzunluğu kadar ve bir saniye sürüyor. 86400 adım sonra bir gün geçmiş olacak. Atomun diğer ucuna ulaşmanız kaç gün sürer?
Yaklaşık 10 milyon yıl.
Bunu uzun uzun anlatıyorum, çünkü Planck uzunluğu diye bir şeyin olması simülasyona dolaylı bir kanıt iken, bu kadar ufak olması ona bir karşı kanıt gibi. Ne gereği var bu kadar yüksek çözünürlüğün? Evrenin minimum uzunluğu, şimdikinin 1 milyon katı olsaydı da gayet kısa ve yeterli olacaktı (kısa ve yeterli kelimelerini sadece bu cümlede yanyana duyabilirsiniz). Ve hesap gücü bakımından epey tasarruf edilirdi.
Parçalı Enerji
Sadece mesafeler değil enerjinin kendisi de "dijital", zira parçalar halinde (quanta) salınıyor. Mesela bir elektronun enerjisi düşerse, o enerji atomdan ışık olarak salınacak değil mi? (Evet deyin) Bu salınımın enerjisi rastgele bir rakam olmuyor, hep belli miktarlarda oluyor. Yani atomlardaki enerji hesapları dijital.
Salınan bu enerjinin bir hız limiti de var: ışık hızı. Bu, aynı zamanda simülasyonun genel hız limiti. CPU clock speed misali, hiç bir işlem bu limitten daha hızlı olamaz. (Quantum entanglement'ın, ışık hızından daha hızlı bilgi transferini sağladığını sanıyordum ama öyle değilmiş).
Atomaltı Kategorileri
AKP iktidarı süresince atomaltı parçacıklar epey çeşitlendi, artık eskisi gibi proton, nötron, elektron üçlüsünden ibaret değiller, çok şükür refaha ulaştık. Ama yine de sonsuz çeşit değiller. Belli kategoriler var ve o kategorinin üyesi olan her parçacık birbirinin aynısı.
Java dili ve edebiyatını daha önce görmüştük, sanki simülatör belli class'lar tanımlamış, her birinden bir sürü object yaratılmış. Buna o kadar alışığız ki, dönüp "niye her maddenin her atomunun her parçası bambaşka bir şey değil" diye sorgulamıyoruz.
Halbuki bu hiyerarsik kategorilerin olması zorunlu değildi. Ancak bir simülasyondaysak, sınırlı sayıda class olmasının ve aynı class'taki objelerin tamamen aynı olmalarının pratik yararı olur.
Matematiksel Evren
Bu atomaltı parçacıklar, hayal ettiğimiz gibi fiziki, minik bilye benzeri şeyler değil. "Parçacık" lafının kendisi yanıltıcı. Kimse aslında bir kuark parçası görmüyor, onun yerine etkilerini görüyor ve bunu matematik modellere oturtuyor. Kısacası, bunlar matematiksel yapılar.
Her şey bu temel parçalardan oluştuğu için de, Max Tegmark, evrenin tamamının sadece matematikten ibaret olduğunu iddia ediyor, Bizim Matematiksel Evrenimiz kitabında. Bir başka deyişle matematik bir icat değil, bilincimizin fiziki gerçekliği daha kolay anlamak için yaptığı bir soyutlama değil. Tam tersine, fizik dediğimiz şey, matematiksel bir yapı olan bilincin, daha da büyük bir matematiksel yapı olan evrenin kalanını algılama biçimi. Yani fizik, asıl gerçekliğin "somut" versiyonu.
Bu görüşün iyimser bir sonucu var: Her şey matematik ise, evren tutarlı olmak zorunda ve evrenin tamamı akıl ve gözlem yoluyla anlaşılabilir.
Neden Kanunlar Var?
Tegmark kadar ileri gitmeseniz bile, şu soru hala geçerli: Evren niye matematiksel kanunlara dayalı? Mesela milyarlarca yıldız ve gezegenin her biri neden Newton mekaniğine göre davranıyor?
Tıpkı atomaltı parçacıkların düzenli kategorilere ayrılmasının gerekmediği gibi, matematik kanunlarına da sahip olmamız gerekmiyordu. Ama simülasyonsak, bir matematiğe ihtiyacımız var. Neden mi?
Eğer sanal bir sistem tasarlayacaksak, kabaca iki ayrı yaklaşımımız olabilir:
Her şeyi en ince ayrıntısına kadar tasarlarız. Bu statik tasarımlar belli kurallar içermeyebilirler, her şeyi kafamıza göre rastgele yapmış olabiliriz.
Ya da procedural yaratırız. Yani sanal sistem, önceden tanımlanmış belli algoritmalara göre, kendi kendini dinamik olarak büyütür, yaratır.
İkinci seçenek, özellikle büyük sistemler için elzem. Kuantum mekaniğinin garipliklerinden bahsettiğim kısımlarda bu fikre değinmiştik: Matematik dediğimiz şey, simülasyona kodlanmış bu temel algoritmalar olmalı.
(Aşağıdaki No Man's Sky oyunu, tamamen procedurally generated bir evren içinde geçiyor ve tüm hayatınızı bunu oynayarak geçirseniz bile tüm bölümlerini göremezsiniz, o kadar büyük)
Holografik Evren
Simülasyonlarla yakından alakalı bir kavram hologramlar ve evrenimizin bir hologram olduğuna dair bazı kanıtlar var. Leonard Susskind, bunları aşağıdaki videoda anlatıyor, adam iyi konuşmacı. Ana fikir, 3 boyutlu evrenimizdeki bilginin, 2 boyutlu bir yüzeyde saklı olabileceği hakkında. Özellikle de şu an için değil, evrenin ilk aşamaları için geçerli.
Şu andaki örnekler ise, daha ziyade kara delikler özelindeler. Bir kara deliğin çekim sınırına (event horizon) giren bir şeye ait tüm bilgiler, o çekim sınırının iki boyutlu yüzeyine yansıtılıyor ve sonsuza kadar orada korunuyor. Yani sadece o yüzeyin okumasını yaparak, içindeki tüm bilgiyi yeniden kurabiliriz.
Biz de bir sanal gerçeklik yaratırsak, simülasyonun içindeki bir Sim her şeyi 3 boyutlu algılayabilir ama aslında onu ve çevresini tanımlayan tüm bilgiler iki boyutlu matrislerde saklanıyor olmaz mı?
Affirming the Consequent
Bunların hepsi iyi hoş ama benim bu yaklaşımlarla derdim, 2000 yıllık bir mantık hatasına dayanıyor. Örneğin su deneyde, yüksek enerjili kozmik ışınlarda kırılmalar gözlemlemişler, dijital tasarımla uyumlu biçimde, sonra buradan simülasyon çıkarımı yapmışlar.
Affirming the consequent denilen bu çıkarım çeşidinin iskeleti şöyle:
Eğer biz bir simülasyon yaparsak, bu analog olmaz, dijital, hız limitli, düzenli, vs olur.
Evrenimiz dijital, hız limitli, matematiksel, vs.
Öyleyse simülasyondayız
Halbuki dijital olmanın tek olası sebebi simülasyon değil ki. İstatistik diliyle yazarsak, P ( Simülasyon | Dijital Evren) nedir, bir fikrimiz yok. Belki simülasyon olmayan evrenler de bu özelliklere sahip olmak zorunda.
Yahut, kurallı kuralsız sonsuz sayıda "gerçek" evren var, ama kendi varlıklarını sorgulayabilecek kadar gelişmiş yaratıklar üreten tüm evrenler, bizimkisine az çok benzemek zorundalar.
"İyimser" Bir Not
Tek bir affirming the consequent örneği bariz bir hatadır ama birden fazla örnekle yapılırsa (planck, ışık hızı, hologram, matematik, vs), bir noktada tümevarımsal bir çıkarıma dönüşür. Dolayısıyla önceki bölümlerde bahsettiğim kuantum mekaniğinin ve bu bölümdeki örneklerin hiç biri tek başına kesin kanıt teşkil etmeseler de, topluca ele alındıklarında bir simülasyona işaret ettiklerini, kuvvetli bir ipucu olduklarını düşünüyorum.
Daha önemlisi, bu "bilimsel kanıtlar" bize bir minimum olasılık değeri veriyorlar. Çünkü sadece bizim hayal edebildiğimiz kavramlar ve teknolojilerle yapılabilecek simülasyonların kanıtlarını arıyoruz evrende. Bu, olası tüm simülasyon şartları ve teknolojileri kümesinin bir alt-kümesi olmalı.
Bir başka deyişle, evrenimizde hiçbir simülasyon kanıtı bulmasak dahi, simülasyonda olmadığımız anlamına gelmezdi bu. Özellikle de Fermi ve Bostrom'un olasılık hesapları doğrultusunda. O yüzden de, bir Sim olduğum konusunda halen "iyimserim".
Peki madem öyle yarın sabah uyanınca ne yapacağız? Bu bilgi gerçek hayatta ne işimize yarayacak? 10. ve son bölümde de bu soruyu yanıtlayacağız...
