Alle möglichen Universen zu berechnen ist billiger, als nur eines zu berechnen

Der Große Programmierer; digitale Physik; das Universum wird berechnet (Zuse, Schmidhuber)

Jürgen Schmidhuber geboren 1963Informatiker: Unser Universum wird möglicherweise von einem sehr kurzen Programm berechnet, das auch jedes andere mögliche Universum berechnet.

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Was es behauptet

Es ist also vernünftig anzunehmen, dass unser Universum unter allen berechenbaren Universen von einem kurzen Programm berechnet wird: Wir befinden uns in diesem Sinn in einer Simulation.

Warum

Ein kurzes Programm, das jedes mögliche Universum laufen lässt, braucht weniger Information als die Beschreibung auch nur eines einzigen von ihnen: Es ist einfacher.

Dieselbe Idee im Lauf der Geschichte

Konrad Zuse1969Zuse schlägt als Erster bereits 1967 (Buch „Rechnender Raum“ 1969) vor, dass die Geschichte des Universums von einem Computer berechnet wird, vielleicht von einem zellulären Automaten. Wir haben ihn nicht direkt gelesen: Dies ist die Zusammenfassung von Schmidhuber.

Edward Fredkin1985Fredkin greift die Idee in den 1980er Jahren auf („digitale Physik“), laut Schmidhubers Seite; wir haben seine Texte nicht gelesen.

Jürgen Schmidhuber19971997 nimmt Schmidhuber einen Großen Programmierer an, der alle berechenbaren Universen laufen lässt, und fügt ein Einfachheitsargument hinzu: Alle zu beschreiben erfordert weniger Information, als eines zu beschreiben. Im Jahr 2000 verteidigt er die Hypothese selbst: Sie sei die einfachste Erklärung, die mit dem, was wir wissen, vereinbar ist.

Max Tegmark2008Tegmark treibt die Idee weiter: Der Computer muss nicht einmal rechnen, es genügt, dass er die mathematische Struktur des Universums beschreibt.

Kurz gesagt

„Alle möglichen Universen zu berechnen ist billiger, als nur eines zu berechnen“ ist ein Argument von Jürgen Schmidhuber (Schmidhuber, 1997 und 2000, 1997) zur Frage „Existiert die Welt wirklich?“ (Antwort: wahrscheinlich eine simulation). Seine These: Es ist also vernünftig anzunehmen, dass unser Universum unter allen berechenbaren Universen von einem kurzen Programm berechnet wird: Wir befinden uns in diesem Sinn in einer Simulation. Laut der Logikprüfung von AskPhilosophy (Z3-Solver) ist das Argument nur gültig, wenn man eine Prämisse zugesteht, die der Autor nicht ausdrücklich formuliert (P4). AskPhilosophy präsentiert 2 Einwände, davon 1 mit einer dokumentierten Erwiderung, sowie den Originaltext hinter jeder Prämisse, Wort für Wort geprüft.

Schmidhuber, 1997 und 2000

Gültig mit impliziter Prämisse

1997 stellt sich der Informatiker Jürgen Schmidhuber einen „Großen Programmierer“ vor, der vor langer Zeit ein Programm geschrieben hat, das auf seinem großen Computer alle möglichen Universen laufen lässt, das heißt alle berechenbaren. Unseres wäre eines davon. Sein Argument ist ein Einfachheitsargument. Die meisten möglichen Universen sind reine Unordnung, und es bräuchte ein sehr langes Programm, um auch nur eines zu beschreiben. Aber das Programm, das sie alle nacheinander laufen lässt, ist sehr kurz. Im Jahr 2000 fügt er das fehlende Stück hinzu: Nichts von dem, was wir wissen, zwingt uns zu glauben, das Universum sei unberechenbar, und eine Theorie, in der es berechnet wird, ist die einfachste von allen. Man darf sie also glauben, solange keine Evidenz gegen sie spricht. Eine Einschränkung: Der Große Programmierer ist ein Bild; das Argument betrifft die Länge von Programmen, nicht die Frage, wer sie ausführen würde. Dies ist „wahrscheinlich eine Simulation“ im Sinne von „eine berechnete Welt“, nicht im Sinne Bostroms (Nachkommen, die uns simulieren).

klicke auf eine Prämisse, um sie zurückzuweisen

Wenn du alle Prämissen akzeptierst, zwingt dich die Logik dazu, auch die Konklusion zu akzeptieren. Die Debatte dreht sich also um die Prämissen.

Von einem Logik-Solver geprüft: Es ist unmöglich, dass alle Prämissen wahr und die Konklusion falsch sind.
Ohne die implizite Prämisse: Ohne P4 spricht nichts dagegen, dass die einfachste Erklärung des Universums ein Programm ist, ohne dass wir dadurch zu „simulierten“ Wesen würden: Ein Programm kann die Gesetze bloß beschreiben, ohne dass jemand es ablaufen lässt.

P1: Nichts zwingt uns, das Universum für nicht berechenbar zu halten, und es für berechnet zu halten, ist am einfachsten. P2: Alle Universen zu berechnen kostet weniger Information, als eines zu berechnen. P3: Einfachheit entscheidet zwischen Erklärungen. P4, die verborgene Prämisse, besagt, dass ein Universum, dessen beste Erklärung ein Programm ist, tatsächlich eine berechnete Welt ist. Also ist es vernünftig zu glauben, dass wir in einer berechneten Welt leben. Umstritten sind P1 (ist die Physik berechenbar?) und der Abstand zwischen „berechnet“ und „von jemandem simuliert“.

Analogie. Stell dir eine Bibliothek vor, die alle möglichen Bücher enthält. Sie lässt sich in einem Satz beschreiben („alle Buchstabenfolgen“), während die Beschreibung eines einzelnen, zufällig wirkenden Buches bedeutet, es vollständig abzuschreiben. Schmidhubers Idee ist dieselbe: Alles zu berechnen ist einfacher, als ein einzelnes Universum zufällig auszuwählen. (Unser Bild.)

Einwände

Jeder Einwand ist ein Gespräch: Klicke, um zu sehen, wer erwidert und wo die Debatte steht.

Roger Penrose 1989 · greift Prämisse 1 an

Penrose vertritt die Auffassung, dass sich bewusstes Denken nicht auf Berechnung reduzieren lässt und dass man eine neue, nicht berechenbare Physik brauchen wird, um es zu verstehen. Wenn das stimmt, ist das Universum nicht das Ergebnis eines Programms, und P1 fällt.

Schmidhuber erwidert

Schmidhuber

Schmidhuber antwortet, dass kein Beweis dazu zwingt, nicht berechenbaren Größen eine Rolle bei der Erklärung der Welt zuzuweisen. Man kann das Universum so lange für berechenbar halten, bis jemand zeigt, dass es ohne nicht berechenbare Zahlen nicht existieren könnte.

Die Debatte geht weiter (unsere Zusammenfassung) Die Antwort ist allgemein gehalten: Schmidhuber diskutiert nicht Penroses eigentliches Argument, das vom mathematischen Verstehen und von Gödels Satz ausgeht, nicht von einer physikalischen Beobachtung (unsere Zusammenfassung).

Wo die Debatte steht (unsere Zusammenfassung)Offener Punkt: Man weiß nicht, ob die Gesetze der Physik vollständig berechenbar sind. Schmidhuber legt die Beweislast Penrose auf; Penrose glaubt, sie mit Gödel erbracht zu haben, was die meisten Logiker bestreiten (unsere Zusammenfassung).

Sabine Hossenfelder 2021 · greift Prämisse 1 an

Hossenfelder räumt ein, dass „unser Universum berechnet seine Gesetze“ nichts Anstößiges ist, merkt aber an, dass heute niemand weiß, wie man die allgemeine Relativitätstheorie und das Standardmodell mit einem Algorithmus Schritt für Schritt wiedergewinnen kann. Die Versuche sind in der Regel mit Einsteins Symmetrien unvereinbar.

ohne Erwiderung

Wir haben in den Texten von Schmidhuber noch keine direkte Antwort gefunden.

Die Debatte geht weiter (unsere Zusammenfassung) Hossenfelder schreibt 2021, nach Schmidhuber (1997); soweit wir wissen, hat er auf diesen Text nicht geantwortet. Sie zielt vor allem auf die Vorstellung eines Programmierers, der eine Simulation laufen lässt, weniger auf Schmidhubers vorsichtige These (unsere Zusammenfassung).

Wo die Debatte steht (unsere Zusammenfassung)Grundlegende Meinungsverschiedenheit: „Das Universum gehorcht mathematischen Gesetzen“ ist weithin anerkannt; „es ist das Ergebnis eines Algorithmus, der die bekannte Physik reproduziert“ ist nicht gezeigt worden. Offener Punkt (unsere Zusammenfassung).