O Universo é uma Matrix?

O tabuleiro de xadrez é o mundo; as peças são os fenômenos do Universo; as regras do jogo são o que chamamos de Leis da Natureza. O jogador no outro lado está oculto a nós.
Thomas H. Huxley, 1868

 É com esta frase que inicio um novo post matinal. O que você me diz sobre esta frase? O que ela significa pra você? Pessoas religiosas ligarão este jogador oculto à Deus, à um ser superior, pessoas céticas dirão que não passa de uma frase sem sentido. Bem, vamos em frente, vou deixar vocês tirarem as proprias conclusões após lerem o post.

Suponho que a maioria de vocês, que são interessadas(ou não) por ciência, física e estes assuntos que envolve este blog, ja assistiram o filme Matrix, certo? O filmes Matrix traz a ideia de que tudo que você vê e vive é apenas uma simulação de computador. O supervisor de efeitos visuais da sequencia Matrix: Reloaded John Gaeta, comentou que as imagens geradas por sua equipe são tão impressionantes que "talvez a nossa tecnologia se torne a verdadeira Matrix, e nós tenhamos inadvertidamente liberado o frasco de coisa verde no planeta". Parece loucura? Calma que tem mais.

Mas mais loucura ainda é que existem propostas científicas sérias de que todo o Universo, incluindo nós mesmos, seja em essência o resultado de um grande computador. No fim dos anos 60, o alemão Konrad Zuse sugeriu que todo o Universo estaria tendo lugar nas entranhas lógicas de um computador. Mas não é por menos, Zuse construiu os primeiros computadores eletromecânicos programáveis do mundo, criou a primeira linguagem de computador de alto-nível, e dentre outras coisas, criou o primeiro programa de xadrez em um computador. Esta sugestão de Zuse fazia referência a um tipo de computador em particular que estaria "rodando" nosso Universo, que é denominado autômato celular. O conceito deste tipo de computador foi criado pelo matemático húngaro John Von Neumann nos anos 40 - como uma base da idéia de sistemas lógicos que fossem auto-reprodutores e que imitassem assim a vida.


Tela do programa Life32, baseado no "Game of Life" original de John Conway


Para entender como funciona um autômato celular, devemos esquecer o funcionamento atual dos computadores e pegar a idéia do tabuleiro de xadrez de Huxley.
Jogue fora as peças, e fique apenas com o tabuleiro. Cada casa do tabuleiro é uma célula, e cada uma destas células pode ser branca ou preta, que podem mudar de acordo com regras simples implementadas em cada uma delas. Estas regras são executadas em todas as células simultâneamente a cada batida do relógio.
Cada célula deste autômato pode, por exemplo, ter o seguinte conjunto de regras: se houver três celulas imediatamente vizinhas brancas, a celula deve continuar branca, ou então ficar branca. Se houver duas células vizinhas brancas, a célula não deve mudar. Se houver mais de três, ou menos de duas células vizinhas brancas, a célula deve continuar ou ficar preta. É extremamente simples, porém se executadas em um autômato com apenas algumas centenas de celulas, uma complexidade gigante irá surgir.
Está imaginando como seria este autômato na prática? Isso foi demonstrado de forma interessante por um programa de computador chamado Game of Life, que se tornou febre nos anos 70. Usando exatamente as três regras acima, o programa reage de uma forma incrível, não é a toa que horas foram gastas por pesquisadores fascinados observando como uma ordem inesperada surgia: quadrados piscando, triângulos andando e flechas zunindo, tudo em padrões complexos mudando a cada batida do relógio.

A conclusão dos pesquisadores é que mesmo um autômato celular de regras simples como o Game of Life pode funcionar como um computador universal, representando informação como células brancas e pretas e dispondo várias outras células de uma forma padrão e determinada. Isto sugere que o universo é algo extremamente discreto, ou em outras palavras, que seja em essência digital.

O mundo pode parecer contínuo, analógico em muitos aspectos: basta olhar para o arco-íris que parece variar suas cores continuamente. Mas apenas parece: a luz é composta de partículas discretas chamadas fótons. No mundo do infinitamente pequeno, regido pelas leis da física quântica, o infinitamente pequeno pode simplesmente não existir: as ações se dariam em pacotes, de forma discreta. Até o tempo e o espaço não seriam contínuos: existiria uma quantidade mínima de tempo e espaço passível de ser medida, e possivelmente, de acontecer em nosso universo.


O padrão de pigmentação em conchas pode ser reproduzido por autômatos celulares com regras definidas. Para Wolfram, isto evidencia processos de computação já ocorrendo na natureza.

"Nossa tese é de que algum modelo de autômato celular pode ser programado para funcionar como a Física do universo", diz Edward Fredkin, da Universidade de Boston. Fredkin já foi diretor do laboratório de ciência de computação do M.I.T., e tem sido um dos mais notáveis promotores do Universo como sendo um grande computador. Sua "mecânica digital" explicaria até os mais incompreensíveis aspectos da mecânica quântica.

No entanto, o mais novo defensor desta abordagem é Stephen Wolfram, criador de um dos mais usados softwares de computação técnica no mundo. Wolfram ficou  milionário e dedicou os últimos anos em uma busca obstinada - e em grande parte obscura - para demonstra que autômatos celulares podem responder por toda a complexidade que enxergamos no mundo. No ano passado Wolfram lançou o livro A New Kind of Science (Um novo tipo de ciência), um tomo volumoso repleto de gravuras, que se tornou rapidamente um best-seller, um feito notável considerando as mais de 1000 páginas e o tema hermético, mas não agradou muito a comunidade científica. Wolfram é acusado de não reconhecer plenamente o trabalho de outros cientístas nas teorias e ídeias que expõe, de não apresentar ídeias realmente novas, além de levar todas elas longe demais sem a base necessária. "Não é novo, nem é ciência", escreveu o crítico David Drysdale.
O livro de Wolfram, o filme Matrix, juntamente com o filme O Décimo Terceiro Andar de Roland Emmerich, também de 1999, mostram a idéia de que o Universo seja um computador, ou então esteja sendo "rodado" em um. Talvez perguntar "O que é Matrix?" seja no final das contas a mesma pergunta fundamental feita pela ciência: o que é o Universo?

Quarenta e dois
Edward Fredkin está procurando pelo carro no estacionamento, quando seu filho diz:
“Eu sei exatamente onde o carro está!”. Surpreso, ele pergunta “onde?”. Ao que ouve “O carro está no Universo”. Caso o Universo seja um computador funcionando em algum lugar, nós podemos estar igualmente certos de que onde quer seja, não é neste Universo: como Fredkin chama, o lugar onde nosso Universo estaria é o Outro.
Podemos saber pouco sobre o Outro. Uma vez que contém algo que é responsável por nosso Universo, e como nosso Universo pode criar computadores universais, então o Outro é certamente capaz de produzir computadores universais. Além disso, se as leis físicas que conhecemos são resultado de regras em um autômato celular, podem existir muitas outras regras, muitos outros universos. E todos eles podem estar contidos no Outro, que por sua vez pode ter leis físicas imponderáveis a nós. Estudar nosso Universo não diz muito mais do que isso sobre o Outro.
Entretanto, não resistimos imaginar por que ele estaria ‘rodando’ nosso Universo. Em um de seus melhores contos, o escritor de ficção científica Isaac Asimov escreveu sobre “A Última Pergunta”: como evitar o destino de nosso Universo em expansão, a morte térmica. O ano é 2061, e como não poderia deixar de ser, a pergunta é feita a um computador. Depois de um breve silêncio, o computador informa: “Dados insuficientes para uma resposta”. E ao longo de centenas bilhões de anos, a humanidade se expande pelo Universo e se funde com seus computadores – sempre para descobrir que a última pergunta ainda não pode ser respondida. Ao fim, quando todo o Universo é englobado pelo Computador, quando o caos já reina, ele finalmente chega a uma resposta. Mas já não há ninguém para conhecê-la exceto ele mesmo. A resposta deve ser dada então por demonstração, e a entropia do Universo será revertida. E o Computador diz: “Que se faça a luz!”. E houve luz.
Ficção à parte, se nosso Universo é apenas um dentre muitos que podem ocorrer no Outro, talvez não exista um Criador, ou melhor, um Programador. Como nota Jürgen Schmidhuber, do Instituto Dalle Molle de Estudos em Inteligência Artificial na Suíça, em nosso Universo-computador uma xícara de chá não só seria resultado de cálculos, como estaria efetuando cálculos para existir. O que ela computa? Provavelmente nada muito interessante, mas se ela é um computador efetuando um cálculo qualquer, nosso próprio Universo poderia estar tendo lugar no Outro como algo tão desinteressante quanto uma xícara de chá é para nós.
Aos que ficarem desanimados com a idéia, podemos voltar à ficção científica. Em ‘O Mochileiro das Galáxias’, Douglas Adams conta que fomos criados para computar a resposta da Grande Questão da Vida, do Universo e Tudo. A resposta? 42.

E aqui terminamos mais um post, que demorou 1 hora para ficar pronto.
O artigo oficial pode ser encontrado no site www.ceticismoaberto.com, na área de ciência.
Obrigado a todos que leram até aqui, e também aqueles que ficaram com preguiça e pularam direto pro fim, hehe.
Um abraço a todos e tenham um bom fim de semana, lembrando que temos mais dois posts programados para hoje, um ao meio dia e outro aproximadamente às 18h da tarde.

Até mais.