Czy żyjemy w symulacji? Astronomka wyjaśnia, po co ktoś miałby się nami bawić

Jeśli rzeczywiście jesteśmy częścią symulacji, jej twórcy nie chcą się nami bawić. Mogą próbować zrozumieć, czym jest świadomość. To właśnie ten pomysł stał się punktem wyjścia do arcyciekawej rozmowy Catherine Heymans z Jacklin Kwan z New Scientist.

Heymans jest profesorką kosmologii obserwacyjnej na Uniwersytecie Edynburskim i zajmuje się m.in. badaniem ciemnej materii oraz ciemnej energii. We wrześniu 2026 r. ukazała się jej książka How to Design a Universe, poświęcona między innymi pytaniu, czy człowiek byłby kiedyś w stanie stworzyć wirtualny świat tak złożony jak nasz.

Do kosmicznego eksperymentu myślowego doprowadziło jedno pytanie zadane przed snem. Syn Heymans zapytał ją, czy istnieje możliwość, że żyjemy wewnątrz gry komputerowej. Dla większości rodziców byłaby to prawdopodobnie okazja do szybkiego zakończenia rozmowy i powrotu dziecka do łóżka.

Sęk w tym, że Heymans jest astronomką. Pytanie nie dawało jej spokoju. Zwłaszcza że komputery od dawna są jednym z najważniejszych narzędzi współczesnej astronomii.

Astronom nie może przecież wziąć galaktyki, położyć jej na stole i obserwować przez kilka miliardów lat, żeby sprawdzić, jak ewoluuje. Zamiast tego buduje matematyczne modele kosmosu, uruchamia je na komputerach i sprawdza, czy otrzymane wyniki przypominają rzeczywistość obserwowaną przez teleskopy.

Symulacje komputerowe już dziś są częścią nauki. Pytanie Heymans brzmi natomiast: co by było, gdyby jakaś znacznie bardziej zaawansowana cywilizacja zrobiła z tą metodą coś o wiele bardziej ambitnego i zasymulowała nie pojedynczą galaktykę, lecz całą rzeczywistość?

Tu zaczyna się naprawdę trudna część. Jeżeli chcielibyśmy stworzyć wirtualny świat nieodróżnialny od naszego, nie wystarczyłoby wygenerowanie realistycznego obrazu Ziemi. Trzeba byłoby odtworzyć prawa fizyki, które sprawiają, że ten obraz w ogóle może istnieć.

Heymans zaczyna swoje rozważania od światła. To logiczny wybór, ponieważ elektromagnetyzm stoi za ogromną częścią naszego doświadczenia świata. Dzięki oddziaływaniom elektromagnetycznym widzimy przedmioty, odczuwamy dotyk, odbieramy zapachy i smaki, a także słyszymy dźwięki. Oczywiście poszczególne zmysły działają w bardzo różny sposób biologicznie, ale na poziomie fizyki wszystkie są oparte na oddziaływaniach materii z otoczeniem.

Potem dochodzi grawitacja. Ogólna teoria względności Einsteina niezwykle dokładnie opisuje zachowanie grawitacji w wielu sytuacjach, od ruchu planet po dynamikę całych układów kosmicznych. Problem pojawia się jednak wtedy, gdy próbujemy stworzyć kompletny opis rzeczywistości. Wciąż nie mamy jednej teorii, która w spójny sposób łączyłaby grawitację z mechaniką kwantową.

Do tego dochodzą jeszcze ciemna materia i ciemna energia. Wiemy, że obserwacje kosmologiczne wskazują na ich istnienie i potrafimy opisywać ich wpływ na Wszechświat, ale nadal nie znamy fundamentalnej natury tych składników kosmosu.

A na jeszcze głębszym poziomie znajduje się mechanika kwantowa, która opisuje zachowanie materii i energii w świecie cząstek elementarnych. W praktyce hipotetyczny twórca symulacji musiałby więc stworzyć coś znacznie bardziej skomplikowanego niż gigantyczną grę komputerową. Potrzebowałby zestawu reguł opisujących rzeczywistość od poziomu kwantowego aż po największe struktury kosmiczne.

I tutaj pojawia się jeden z największych argumentów przeciwko prostej wersji hipotezy symulacji. Nasz obserwowalny Wszechświat ma średnicę około 93 mld lat świetlnych. Znajdują się w nim setki miliardów, a być może nawet więcej galaktyk. Każda z nich zawiera od milionów do bilionów gwiazd. Wokół części gwiazd znajdują się planety, a na niektórych z nich zachodzą niezwykle skomplikowane procesy chemiczne i biologiczne.

Symulowanie tego wszystkiego z pełną dokładnością wymagałoby niewyobrażalnych zasobów obliczeniowych.

Heymans przeprowadziła w przybliżeniu takie rozumowanie, analizując, czego potrzebowałaby cywilizacja próbująca odtworzyć cały Wszechświat. Jej wniosek jest dość brutalny. Gdyby trzeba było obliczać absolutnie wszystko, co dzieje się wszędzie i cały czas, wymagania energetyczne stawałyby się praktycznie astronomiczne. W wywiadzie dla New Scientist mówi wręcz o niemal nieskończonych zasobach energii potrzebnych do takiego zadania.

To nie jest jednak matematyczny dowód, że symulacja jest niemożliwa. I właśnie tutaj rozumowanie robi się znacznie ciekawsze.

Wyobraźmy sobie komputerową grę. Gracz znajduje się w ogromnym wirtualnym świecie, ale komputer nie musi w każdej chwili wykonywać z identyczną dokładnością obliczeń dla każdego miejsca na mapie.

Może szczegółowo obliczać tylko to, co jest potrzebne w danym momencie. Heymans dopuszcza więc możliwość znacznie skromniejszej symulacji. Być może nie trzeba byłoby tworzyć całego kosmosu z jego wszystkimi galaktykami, gwiazdami i planetami. Wystarczyłoby stworzyć niewielką bańkę rzeczywistości, w której znajduje się obserwator.

Reszta świata mogłaby być generowana w znacznie bardziej uproszczony sposób, na przykład przez system sztucznej inteligencji przewidujący, co obserwator powinien zobaczyć, usłyszeć lub zmierzyć.

To przypominałoby bardzo zaawansowaną wersję sposobu, w jaki współczesne programy komputerowe gospodarują zasobami. Nie wszystko musi być liczone z maksymalną szczegółowością przez cały czas. Liczy się to, co wpływa na doświadczenie użytkownika.

I właśnie w tym miejscu hipoteza symulacji przestaje być prostą historią o komputerze, który udaje Wszechświat. Zaczyna przypominać eksperyment naukowy.

To być może najciekawsze pytanie. Elon Musk argumentował wcześniej, że jeżeli cywilizacja osiągnie odpowiednio wysoki poziom technologiczny, może być w stanie tworzyć ogromne liczby symulowanych światów. Jeżeli każda z takich symulacji zawierałaby świadome istoty, liczba symulowanych obserwatorów mogłaby wielokrotnie przekroczyć liczbę mieszkańców bazowej rzeczywistości.

Z takiego rozumowania wywodzi się popularny argument, że statystycznie możemy znajdować się raczej w jednej z wielu symulacji niż w pierwotnym świecie.

Heymans nie jest jednak przekonana do wizji, w której jesteśmy po prostu bohaterami kosmicznej gry. I ma ku temu interesujący powód. Gdyby ktoś chciał stworzyć symulowany świat wyłącznie dla rozrywki, można byłoby oczekiwać czegoś przypominającego grę komputerową. Tymczasem nasze doświadczenie rzeczywistości nie wygląda tak, jakby jakiś operator co kilka minut wciskał przycisk i zmieniał nam scenariusz.

Nie oznacza to oczywiście naukowego dowodu na istnienie wolnej woli. Pokazuje jedynie, że hipoteza kosmicznej gry nie jest jedynym sposobem interpretowania problemu. Heymans proponuje coś zupełnie innego.

Astronomka sugeruje, że jeśli rzeczywiście istnieją twórcy symulacji, bardziej sensowne byłoby założenie, że interesuje ich nauka. Brzmi dziwnie? W rzeczywistości robimy coś podobnego już teraz.

Naukowcy tworzą symulacje galaktyk, gwiazd, klimatu, cząsteczek czy procesów biologicznych. Następnie zmieniają parametry, uruchamiają modele i sprawdzają, jakie pojawiają się rezultaty.

Jeżeli wyniki nie zgadzają się z obserwacjami, model trzeba poprawić albo odrzucić. W przypadku hipotetycznych superzaawansowanych twórców eksperymentu stawką mogłoby być jednak coś znacznie trudniejszego do zbadania, czyli świadomość. To właśnie tutaj pojawia się jeden z najbardziej niezwykłych pomysłów Heymans.

Wiemy, że człowiek doświadcza świata. Widzimy kolory, słyszymy dźwięki, czujemy ból, przypominamy sobie wydarzenia, planujemy przyszłość i mamy poczucie własnego ja.

Nie wiemy natomiast dokładnie, dlaczego aktywność fizycznego mózgu prowadzi do świadomego doświadczenia. To słynny hard problem of consciousness, czyli trudny problem świadomości. Pojęcie spopularyzował filozof David Chalmers.

Możemy obserwować aktywność mózgu. Możemy mierzyć impulsy elektryczne, analizować pracę poszczególnych obszarów i sprawdzać, jakie zachowania pojawiają się po określonych bodźcach. Istnieje jednak fundamentalny problem, własną świadomość znamy bezpośrednio, natomiast świadomości innej osoby nie możemy doświadczyć w taki sam sposób.

Możemy zapytać człowieka, czy odczuwa ból. Możemy obserwować jego mózg i reakcje fizjologiczne. Nie możemy jednak zajrzeć do jego subiektywnego doświadczenia i zobaczyć bólu takim, jak on go przeżywa.

To właśnie sprawia, że pomysł symulacji świadomości staje się tak interesujący.

Wyobraźmy sobie, że przyszła cywilizacja potrafi bardzo dokładnie zasymulować rozwój ludzkiego mózgu. Tworzy więc wiele wirtualnych kopii tej samej osoby. Wszystkie zaczynają z identycznymi warunkami początkowymi, ale później trafiają do różnych środowisk.

Jedna dorasta w świecie, w którym muzyka nie istnieje. Druga słyszy muzykę dopiero jako nastolatka. Trzecia od urodzenia otoczona jest muzyką. Czy ich świadomość rozwinie się w ten sam sposób?

Można pójść jeszcze dalej. Jedną symulowaną osobę można wychować w środowisku, w którym nikt nigdy nie okazuje bólu. Jeżeli w pewnym momencie sama się zrani i zacznie reagować tak, jakby cierpiała, mogłoby to dostarczyć informacji o tym, czy jej reakcja wynika wyłącznie z naśladowania zachowania innych, czy z rzeczywistego doświadczenia bólu.

To oczywiście czysta spekulacja. Co więcej, Heymans sama zwraca uwagę na poważne problemy etyczne związane z takimi eksperymentami. Jeżeli symulowane istoty byłyby rzeczywiście świadome, stworzenie ich tylko po to, aby poddawać je cierpieniu i kontrolowanym eksperymentom, natychmiast rodziłoby ogromne pytania moralne. Ale jako eksperyment myślowy pomysł jest wyjątkowo mocny.

Tu pojawia się najważniejszy problem całej hipotezy. Jeżeli symulacja byłaby niedoskonała, można sobie wyobrazić znalezienie błędu. Jakiegoś fizycznego zakłócenia, który zdradzałby działanie systemu znajdującego się pod spodem.

Tyle że idealna symulacja z definicji nie powinna zostawiać takich śladów. Jeżeli każda obserwacja, każdy eksperyment i każde urządzenie, którym dysponujemy, są częścią symulowanego świata, nie mamy dostępu do zewnętrznej rzeczywistości, z którą moglibyśmy porównać nasze wyniki.

To oznacza, że pytanie czy żyjemy w symulacji? może być częściowo filozoficzne, a nie tylko fizyczne. Nauka jest niezwykle skuteczna w testowaniu hipotez, ale hipoteza musi pozwalać na stworzenie obserwacji, która mogłaby ją obalić.

Dlatego Heymans proponuje inną drogę. Zamiast próbować udowodnić, że już jesteśmy symulacją, zastanówmy się, czy zaawansowana cywilizacja w ogóle byłaby w stanie nas zasymulować.

To przesuwa całą dyskusję w fascynującym kierunku.Z jednej strony mamy fizykę. Trzeba odtworzyć światło, materię, grawitację, mechanikę kwantową i ogromną strukturę kosmosu. Z drugiej strony mamy biologię i neurologię. Trzeba wyjaśnić, jak z materii powstaje mózg, a następnie jak aktywność tego mózgu prowadzi do świadomego doświadczenia.

Właśnie dlatego hipoteza symulacji jest czymś więcej niż pytaniem o to, czy kosmos działa na komputerze. W pewnym sensie zmusza nas do odpowiedzi na znacznie trudniejsze pytanie - czym właściwie jest rzeczywistość?

Jeżeli człowiek składa się z atomów, a świadomość wynika z odpowiednio zorganizowanej materii, to hipotetycznie można próbować odtworzyć ją w innym podłożu. Jeżeli natomiast świadomość wymaga czegoś, czego obecna fizyka jeszcze nie rozumie, droga do jej symulowania może być znacznie trudniejsza.

Heymans rozmawiała na ten temat także z Davidem Chalmersem. Filozof miał zwrócić uwagę na rzecz pozornie prostą, ale niezwykle ważną - niezależnie od tego, czy jesteśmy zbudowani z kwarków, czy hipotetycznych kubitów, nasze doświadczenie może być dla nas nadal realne.

To ciekawy sposób wyjścia z pułapki hipotezy symulacji. Nawet gdyby kiedyś okazało się, że Wszechświat jest wynikiem działania jakiegoś niewyobrażalnie zaawansowanego systemu obliczeniowego, nie oznaczałoby automatycznie, że nasze życie jest fałszywe. Ból nadal byłby odczuwany jako ból. Radość nadal byłaby radością. Wspomnienia nadal miałyby znaczenie dla osoby, która je posiada.

I być może właśnie dlatego pytanie czy żyjemy w symulacji? jest znacznie ciekawsze od odpowiedzi tak lub nie.

Na razie nie mamy dowodów, że Wszechświat jest komputerową symulacją. Nie mamy też eksperymentu, który pozwoliłby tę hipotezę definitywnie potwierdzić. Rozważania Catherine Heymans dotyczą przede wszystkim tego, co musiałoby być możliwe, aby taki świat można było stworzyć, oraz dlaczego ktoś mógłby chcieć to zrobić. Jej książka How to Design a Universe ukazała się 10 września 2026 r.

Główna ilustracja: Catherine Heymans. Fot. Royal Society of Edinburgh/AI