Leben wir doch in der Matrix?




MatrixWissenschaftler an der Universität von Washington und Bonn entwickeln Tests, mit denen sie feststellen können, ob unser Universum vielleicht doch »nur« eine Simulation ist, wie man sie etwa aus Filmen wie »Matrix« kennt. Aufgrund von sich wiederholenden Mustern glauben einige Forscher, dass es möglich ist, dass unser gesamtes Universum nur eine Simulation ist, die von Computern berechnet wird. Wir wären also nichts anderes, als Versuchskaninchen in einer dunklen Zelle und nicht einmal in der Lage, die Wände unseres Gefängnisses zu erkennen. Eine erschreckende Vorstellung! Und vor allem stellt sich eine Frage: Wer hat die Simulation geschrieben? Gott? Oder »nur« ein paar Superwesen, die jenseits unserer Vorstellungskraft existieren?

Nicht erst seit Rainer Werner Fassbinders Meisterwerk »Welt am Draht« aus den 1970er Jahren (nach Vorlage des 1964 erschienenen Science-Fiction-Romans »Simulacron-3« von Daniel F. Galouye) und dem Hollywood-Revival »Matrix« glauben viele von uns, dass an den geschilderten Thesen, dass wir in einer Simulation leben, durchaus etwas dran sein könnte. Glücklicherweise verdrängen wir dieses Gedanken wieder relativ schnell, so dass wir unserem geregelten (vielleicht simulierten) Leben nachgehen können. Dennoch ist es so, dass sich mittlerweile viele seriöse Wissenschaftler dieser wissenschaftlich-philosophischen These angenommen haben und sie untersuchen.

Der Hintergrund ihrer Überlegungen ist Folgender: Schon jetzt ist es uns dank modernster Computertechnik möglich, das Universum – wenn auch nur einen kleinen Teil davon – exakt zu simulieren, ein Unterschied zur Realität ist nicht mehr erkennbar. Die Theorien hierfür macht die moderne Physik an der Quantenchromodynamik fest. Bei dieser Theorie dreht sich alles um die Beziehungen und Wechselwirkungen zwischen Quarks und Gluonen, also jenen Teilchen, die als fundamentale Bestandteile von Atomkernen angesehen werden und damit auch zu den grundlegenden Bestandteilen des Universums zählen. Im Moment ist es möglich, diese Wechselwirkung mit Hilfe von Superrechnern zu simulieren. Diese Simulation hat jedoch ihre Grenzen: Aufgrund der enorm hohen Komplexität ist sie nur in einem sehr kleinen Maßstab möglich. Somit sind lediglich winzige Bruchstücke des Universums von wenigen Femtometern Durchmesser möglich. Zum Vergleich: Ein Femtometer entspricht 10 hoch minus 15 Meter oder anders ausgedrückt 0.00000000001 Millimetern. Zugegeben ein wirklich sehr kleiner Ausschnitt aus den unendlichen Weiten. Dennoch in diesem Durchmesser ist die Simulation nahezu perfekt und von der Wirklichkeit quasi nicht zu unterscheiden.

Trotz der sehr geringen Größe des simulierten Universums glauben die Wissenschaftler vom MIT, die sich mit der Quantenchromodynamik intensiv beschäftigen, aufgrund der Rechenergebnisse, dass das reale Universum theoretisch eine Simulation sein könnte, die auf einem unvorstellbar leistungsfähigen Superrechner läuft. Nun haben es sich viele Wissenschaftler rund um den Globus auf die Fahnen geschrieben, Wege und Möglichkeiten zu finden, diese Simulation zu entlarven, falls wir wirklich in einer Matrix leben.

Superprogrammierer und Supercomputer

Diejenigen, welche die Simulation unseres Universums programmiert hätten, müssten über  immens leistungsfähige Rechner verfügen, die ganze Kosmen einschließlich intelligenter Lebewesen simulieren könnten. Die Programmierer mit ihren »göttlichen« Hypersupercomputern müssten nur die allgemeingültigen Gesetze der Physik und Biochemie anwenden und wären dann in der Lage zu beobachte, wie ganze Zivilisationen heranreifen. Und, weil die simulierten Zivilisationen irgendwann selbst in der Lage wären, Welten zu simulieren, würde die Zahl der künstlichen Welten die der realen Welten übersteigen. Das ist zumindest die Meinung von Nick Bostrom, seines Zeichens schwedischer Philosoph an der Oxford University. Jedoch ist er davon überzeugt, dass nicht außerirdische Intelligenzen, sondern wir selbst dafür gesorgt haben, die Illusion einer Existenz zu schaffen. Er ist davon überzeugt, dass es der Wissenschaft eines Tage gelingt, menschliches Bewusstsein zu simulieren und das erworbene Wissen zur Schaffung künstlicher Realitäten zu nutzen. Dafür spricht die These des amerikanischen Forschers Hans Moravec von der Carnegie Mellon University in Pittsburgh, der behauptet, dass dafür Rechner notwendig sein würden, die mehr als 100 Billionen Rechenoperation pro Sekunde schaffen (heutige Supercomputer liegen bereits bei einer Billion Operationen pro Sekunde). Dieses Ziel scheint also langsam aber sicher in Reichweite zu kommen.

So könnte die Matrix entlarvt werden

Silas R. Beane, Zohreh Davoudi und Martin J. Savage sind Physiker von den Universitäten Bonn und Washington und haben ein gemeinsames Ziel – das Entlarven einer Simulation, in der wir leben bzw. leben könnten. In ihrer gemeinschaftlichen Veröffentlichung »Constraints on the Universe as a Numerical Simulation« zeigen sie Wege auf, wie man einem simulierten Universum auf die Schliche kommen könnte. Dreh- und Angelpunkt dabei ist deren Aussage, dass jede Simulation ihre Schwächen und vor allem Grenzen hat, anhand derer man diese irgendwann erkennt.In einer dreidimensionalen Simulation (einem dreidimensionalen Gitter) müssen dieselben physikalischen Gesetze gelten, wie in einer realen Welt und diese müssen natürlich auch in der Zeit voranschreiten. Und genau hier, bei der Übertragung der naturwissenschaftlichen Gesetzmäßigkeiten in eine Simulation, entstehen laut den Physikern Unregelmäßigkeiten, die man theoretisch beobachten könnte.

Die Wissenschaftler vergleichen eine eventuell vorhandene Simulation, in der wir leben, gern mit der Auflösung eines Computer-Monitors. Dieser verfügt über eine begrenzte Anzahl von Bildpunkten, sogenannten Pixeln. Man spricht hierbei auch von Bildschirmauflösung, die aus einer horizontalen und vertikalen Anzahl von Bildpunkten besteht. Alles, was auf dem Bildschirm abgebildet wird, muss unter Zuhilfenahme dieser Bildpunkte gezeichnet und dargestellt werden. Also, alles was Sie auf dem Monitor anschauen (Computerspiele, Videos, Websites etc.), muss auf dieses Gitter aus Bildpunkten übertragen und abgebildet werden. Die visuellen Dinge, die auf dem Monitor abgebildet werden, schnappen in ein bestehendes Raster aus Bildpunkten ein. Je nach Ausstattung Ihres Rechners gibt es ein Limit, was die Auflösung betrifft. Mehr als die maximale Anzahl an Bildpunkten, welche durch die Grafikkarte definiert wird, darzustellen ist nicht möglich. Dieses Auflösungslimit definiert die kleinste Größe eines Objektes, welches auf dem Bildschirm dargestellt werden kann. Auch unsere Realität ist gepixelt, wenn auch sehr viel feiner und nicht unmittelbar wahrnehmbar.

Würden wir nun in einer simulierten Realität leben, müsste diese auch auf Basis eines dreidimensionalen Gitters funktionieren. Und hier kommt nun ein Limit aus der Physik ins Spiel – das Greisen-Zatsepin-Kuzmin-Cutoff, kurz GZK-Cutoff. Es bezeichnet die Obergrenze für den Energiegehalt kosmischer Strahlung sehr weit entfernter Galaxien. Wenn wir in einer Simulation leben würden, so nehmen die Wissenschaftler an, würde die Gitterstruktur um einige zusätzliche Eigenschaften des GZK-Cutoffs erweitert worden sein. So würden sich beispielsweise die Teilchen mit der höchsten Energie entlang der Achsen des Gitters bewegen und nicht, wie sonst im Universum üblich, gleichmäßig in alle Richtungen verteilen. Würden die Rechner und Modelle dies beweisen, könnte man davon ausgehen, dass wir vielleicht doch in einer simulierten Realität leben. Oder auch nicht!? Schließlich könnte das durch einen Supercomputer simulierte Gitter unseres Universums gänzlich anders aufgebaut sein, als von Wissenschaftlern vermutet. Um also völlig zweifelsfrei zu sagen, dass wir in der Matrix leben, bedarf es noch eines gewaltigen Forschungsaufwandes. Einmal ganz davon abgesehen was passieren würden, wenn wir feststellten, dass wir wirklich in einer künstlich erzeugten Realität leben würden.

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