L'Univers : une matrice ?

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L'Univers : une matrice ?

Message par Ase le Ven 17 Fév - 7:20

L'article de Nick Bostrom ("Are you living in a computer simulation ?", 2003) :
http://www.simulation-argument.com/simulation.html

Si on en croit certains travaux, la simulation de tous les cerveaux d’une civilisation sera bientôt de l'ordre du possible :
- Eric Drexler a montré qu’un ordinateur de la taille d’un sucre pouvait théoriquement effectuer 10 puissance 21 opérations élémentaires par seconde, soit simuler mille cerveaux humains.
- Pour simuler notre monde tel que nous le percevons, il faudrait 10 puissance 36 opérations par seconde estime Nick Bostrom : un ordinateur de la taille de la Lune pourrait simuler une civilisation comme la notre en donnant l’illusion aux habitants d’un système planétaire de vivre dans un univers comme le nôtre. Nick Bostrom se demande si des civilisations, qu’il appelle "post-humaines", s’amuseront à simuler d’autres civilisations.
- Un ordinateur de la taille de Jupiter pourrait effectuer 10 puissance 49 flops, soit simuler des milliards de milliards de civilisations.

En 2012, Rich Terrile (le directeur du Center for Evolutionary Computation and Automated Design du JPL) proposa une théorie dans la même lignée (https://www.vice.com/en_us/article/whoa-dude-are-we-inside-a-computer-right-now-0000329-v19n9) et Silas Beane (de l'Université de Bonn) essaie de le simuler via les simulations d'espaces chromodynamiques quantiques au moyen de la limite de Greisen-Zatsepin-Kuzmin (http://fr.wikipedia.org/wiki/Limite_de_Greisen-Zatsepin-Kuzmin). Ce dernier article ("Constraints on the Universe as a Numerical Simulation", http://arxiv.org/abs/1210.1847) est fondamental, puisque selon les chercheurs, de ces résultats on pourrait avoir des éléments expérimentaux qui informent ou non la théorie.

Quelques infos que j'avais récupéré concernant les expérimentations de ce dernier article :

Aussi loufoque que cela puisse paraître, des physiciens américains et allemands ont proposé une méthodologie capable de tester si la réalité dans laquelle nous vivons est une simulation informatique créée par nos descendants.
Vivons-nous dans une simulation informatique créée par nos descendants ? Si cette idée, lancée il y a une dizaine d'années par Nick Bostrom, professeur de philosophie à l'Université d'Oxford, est assurément stimulante pour l'esprit ainsi qu'en atteste le succès de Matrix, sa probabilité apparaît toutefois légitimement à la plupart d'entre nous comme très faible. Pourtant, force est de constater... que nous ne disposons d'aucune preuve pour affirmer que nous ne vivons pas dans un univers virtuel créé par les générations futures.

Fort de ce constat, le physicien Martin Savage et ses collègues de l'Université de Washington et de l'Université de Bonn ont travaillé à l'élaboration d'une méthodologie qui permettrait de dire si notre réalité est une simulation informatique. Ces travaux, intitulés "Constraints on the Universe as a Numerical Simulation", ont été publiés sur ArXiv.

Cette méthodologie repose sur l'idée que, si d'aventure notre monde est une simulation informatique, alors il devrait être possible d'y déceler l'existence de caractéristiques physiques propres à cette simulation informatique. En d'autres termes, si nous vivons dans une simulation calculée par une instance informatique surpuissante, alors il doit être possible de découvrir la "signature" de cette simulation informatique.

Quelles pourraient être les manifestations physiques signant de façon certaine que notre univers est régi par une simulation informatique ? Posée comme cela, c'est une question à laquelle il est bien difficile de répondre, même pour le meilleur des physiciens. Idéalement, il faudrait d'abord pouvoir simuler nous-mêmes des sous-ensembles de notre réalité, comme par exemple le fonctionnement d'une cellule, d'un organe ou d'un être vivant, pour ensuite observer les conséquences de cette simulation sur les lois physiques en vigueur dans le mini-univers ainsi simulé (conséquences sur la trajectoires des particules, sur la gravité, etc). Une fois ces conséquences sur les lois physiques identifiées, il s'agirait alors de vérifier si, de la même manière, les lois physiques qui régissent notre univers présentent les mêmes particularités. Si tel est le cas, alors cela serait la signature que nous vivons dans une simulation informatique.

Problème : une telle prouesse nécessiterait une puissance de calcul dont nous ne disposons pas. Certes, à l'heure actuelle, les physiciens simulent déjà informatiquement des sous-ensembles de notre univers. Mais à cause de la puissance limitée de leurs supercalculateurs, ces sous-ensembles ne correspondent qu'à une infime partie de l'univers, à l'échelle d'un 100 millième de milliardième de mètre, soit une taille à peine plus grande que le noyau d'un atome.

Toutefois, si les simulations informatiques actuellement réalisées par les physiciens ne peuvent porter que sur une partie infime de l'univers (à l'échelle de l'atome, donc), cette limitation n'est finalement pas vraiment gênante, selon Martin Savage et ses collègues. En effet, il s'avère que ces simulations actuellement réalisées par les physiciens sur ces infimes parties de l'univers présentent une marque de fabrique commune, dont les auteurs de l'étude supposent qu'elle devrait logiquement se retrouver aussi dans les simulations qui seront faites par nos lointains descendants. Or, il se trouve que l'existence de cette marque de fabrique dans un univers simulé informatiquement aurait une influence mesurable sur le comportement des rayons cosmiques, ces flux de protons et d'électrons qui parcourent en permanence l'Univers dans toutes les directions. Par conséquent, détecter cette caractéristique dans le comportement des rayons cosmiques qui parcourent notre propre univers nous permettrait donc de détecter si ce dernier est le fruit d'une simulation informatique.

Quelle est cette marque de fabrique propre aux simulations informatiques ? Pour comprendre, il faut d'abord s'intéresser d'un peu plus près aux simulations actuellement réalisées par les physiciens sur ces infimes parties de l'univers. Dans ces univers modélisés informatiquement, si petits qu'ils se mesurent à l'échelle du femtomètre, les physiciens essaient notamment de modéliser informatiquement la ChromoDynamique Quantique. Or, modéliser l'interaction forte décrite par la ChromoDynamique Quantique n'est pas chose aisée, car elle implique des interactions très complexes entre les différentes particules en jeu (entre les quarks et les antiquarks). Une complexité encore accrue par le fait que le comportement de ces particules doit non seulement être décrit en fonction de l'espace mais aussi du temps. En d'autres termes, chaque évènement doit pouvoir être décrit en fonction tout à la fois du lieu et du moment où il se déroule.

Face à tant de complexité, les physiciens se simplifient la tâche en décomposant les phénomènes d'interaction forte qu'ils souhaitent simuler informatiquement, et ce à l'aide d'une sorte de maillage en 4 dimensions (3 dimensions pour l'espace, une pour le temps). Appelé QCD sur réseau, ce maillage de points en 4 dimensions, semblable à un réseau cristallin, permet de simplifier les phénomènes relatifs à la force d'interaction forte que l'on souhaite simuler informatiquement, en "découpant" ce minuscule univers en plusieurs petits morceaux. Des petits morceaux qui sont ensuite beaucoup plus faciles à calculer séparément que s'il fallait calculer "d'un seul coup" l'intégralité de l'univers. Or, le recours à cette QCD sur réseau n'est autre que la marque de fabrique dont les auteurs de l'étude supposent qu'elle se retrouvera également dans les modélisations informatiques de l'Univers ou de ses sous-ensembles qui seront effectuées par les générations ultérieures de physiciens.

Quelles seraient les conséquences de l'existence, dans notre univers, d'une QCD sur réseau sur le comportement des rayons cosmiques ? Selon les auteurs de l'étude, alors que le rayonnement cosmique est dans la plupart des cas dit "isotrope", l'existence d'une QCD sur réseau aurait pour effet de rompre cette isotropie : pour les rayons cosmiques à très haute énergie, cette isotropie serait brisée, conduisant notamment les rayons cosmiques à ne pas se comporter de la même manière dans toutes les directions, contrairement à ce qu'ils sont supposés faire.

Par conséquent, parvenir à mesurer dans notre univers de tels comportements anormaux chez les rayons cosmiques à très haute énergie permettrait de détecter la présence d'une QCD sur réseau sous-jacente à notre univers. Et donc, de démontrer que nous vivons dans une simulation informatique.

http://www.journaldelascience.fr/physique/articles/vivons-nous-dans-une-simulation-informatique-2867

Et enfin je vous donne l'article de Kevin H. Knuth et de Newshaw Bahreyni sur une caractérisation de l'émergence possible de l'espace-temps ("A Potential Foundation for Emergent Space-Time", 2014, http://arxiv.org/pdf/1209.0881.pdf).

Bonne lecture,
Ase
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Re: L'Univers : une matrice ?

Message par Blaise_Fémateur le Ven 17 Fév - 15:39

Idée intéressante... Mais finalement, qu'une puissance supérieure créatrice soit appelée Dieu ou Matrice, cela change assez peu de choses...
Peut être des "crises de foi" pour certains, au pire ^^

Si un jour une "preuve" était établie, et qu'on s'attelle à trouver un moyen de communiquer avec les créateurs de la Matrice... ce serait très enthousiasmant !

Blaise_Fémateur

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Re: L'Univers : une matrice ?

Message par Ase le Ven 17 Fév - 20:40

Je doute fortement que l'Univers (en tant que matrice) soit Dieu : Dieu est forcément une nécessité logique à l'extérieur de l'Univers.

En même temps, même si l'Univers s'avère être une matrice, il faudrait s'entendre précisément sur sa nature, de quoi s'agit-il ? D'une matrice en tant que simulation informatique constituée de bits d'information ou d'une matrice en tant qu'espace holographique constitué de quantas d'énergie ou encore d'une matrice en tant qu'interface virtuelle mais dont l'essence est d'essence spirituelle.

La trame de fond de l'Univers, et ce qui fait que l'on perçoive son existence c'est l'information : une chose ne peut exister que dans la mesure où elle émet une information.
Et l'information dans l'univers s'appelle un quanta, c'est-à-dire un transfert d'énergie qui n'existe que lorsqu'il est à l'état de transfert (sa valeur en quantum est alors égale à 1), s'il n'est pas à l'état de transfert (sa valeur en quantum est alors égale à 0), on dit alors que le quanta est à l'état de repos (masse et charge du quanta sont nulles).

Nous sommes des entités vivantes qui décryptons les informations photoniques : nous n'observons et décryptons des informations (longueur d'onde, fréquence, amplitude, déphasage, masse, charge) que l'émission que nous transmet un corps, ce qu'on appelle sa lumière c'est-à-dire des quantas photoélectroniques. Nous ne percevons pas le corps directement. Ces quantas se chargent de porter dans toutes les directions, à une vitesse qui est constante (célérité) et à une fréquence fixée (constante de Planck), les informations qui font que les corps de la physique existent et qui définissent le spectre électromagnétique dans lequel nous recevons ces informations. Mais en deçà de cela, l'essence des choses peut-être d'une toute autre nature.

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Re: L'Univers : une matrice ?

Message par Invité le Ven 17 Fév - 22:25

Sujet très intéressant.

Pour en revenir au fait de pouvoir détecter si on est dans une simulation ou non, la méthode proposée à partir de la manière de calculer les solutions de la QCD a une faille de mon point de vue : elle ne marche que si la machine qui simule nous et notre univers est un ordinateur classique.
Or s'il s'agit d'un ordinateur quantique, il n'y a aucune raison de calculer les solutions de la QCD par un algorithme classique : il suffit d'utiliser un algorithme quantique à la place, ça irait beaucoup plus vite.

En fait, une manière de savoir si on est dans une simulation calculée ou non serait de détecter s'il y a des bugs. Mais savoir s'il y a un bug suppose de connaître le cahier des charges pour savoir si tel comportement est une déviation que l'on pourrait qualifier de "bug". C'est peut-être difficile à évaluer.

Les guerres sont-elles des "bugs" de notre simulateur ?


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Re: L'Univers : une matrice ?

Message par Invité le Sam 18 Fév - 2:42

Ase a écrit:Dieu est forcément une nécessité logique à l'extérieur de l'Univers.
tout à fait !
je partage aussi le reste de ton message

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Re: L'Univers : une matrice ?

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