Bạn đã bao giờ tự hỏi, nếu chúng ta có thể tạo ra một thế giới mô phỏng trên máy tính, thì liệu vũ trụ chúng ta đang sống cũng có thể là một trình mô phỏng? Câu hỏi đặt ra là, liệu chúng ta đang sống trong thực tại hay chỉ là ảo ảnh?
Những trò chơi máy tính ngày nay mang đến trải nghiệm chân thực đến kinh ngạc, với những nhân vật có thể phản ứng một cách phù hợp với các lựa chọn của chúng ta. Điều này có thể khiến bạn cảm thấy bối rối. Trong bộ phim Ma Trận, con người bị mắc kẹt trong một thế lực đen tối, bị giam cầm trong một thế giới ảo mà họ chấp nhận như “thực tế” mà không hề nghi ngờ.
Nỗi ám ảnh khoa học về việc bị mắc kẹt trong một thế giới do chính tâm trí chúng ta tạo ra đã tồn tại từ rất lâu. Với viễn cảnh đáng sợ này, chúng ta có hai câu hỏi cần giải đáp: Làm sao chúng ta biết được điều đó? Và nếu điều đó là sự thật, thì liệu đó có phải là vấn đề đáng lo ngại không? Có thể chúng ta chỉ là những chuỗi thông tin bị kiểm soát bởi những chiếc máy tính khổng lồ, giống như những nhân vật trong một trò chơi điện tử. Thậm chí bộ não của chúng ta cũng bị điều khiển và phản ứng theo những lập trình sẵn có.
Theo quan điểm này, không có Ma Trận nào để chúng ta thoát ra cả. Đây là nơi chúng ta sống, và là cơ hội duy nhất để chúng ta “tồn tại”. Nhưng làm sao điều này có thể xảy ra trong thực tế? Lập luận ở đây khá đơn giản: nếu chúng ta có thể tạo ra các trình mô phỏng, có khả năng bắt chước, thì với sự tiến bộ của khoa học và công nghệ, chắc chắn sẽ có một vật thể tối ưu được tạo ra và có khả năng suy nghĩ, đối phó với những gì xảy ra trong đời thực. Chúng ta thực hiện các hoạt động mô phỏng không chỉ trong trò chơi mà còn trong nghiên cứu. Các ngành khoa học tăng cường mô phỏng các khía cạnh khác nhau của thế giới ở các cấp độ từ hạ nguyên tử đến toàn bộ xã hội, thậm chí là các thiên hà, cả vũ trụ.
Ví dụ, các mô phỏng trên máy tính được thực hiện với động vật có thể cho chúng ta biết cách động vật phát triển các hành vi phức tạp, chẳng hạn như chúng sẽ tụ tập thành các nhóm lớn hoặc đi theo nhóm. Các loại mô phỏng khác giúp chúng ta hiểu sự hình thành của các hành tinh, ngôi sao và thiên hà. Chúng ta cũng có thể mô phỏng các xã hội loài người bằng cách sử dụng các đối tượng đơn giản để đưa ra các lựa chọn tương ứng với các quy tắc nhất định. Điều này cung cấp cho chúng ta những hiểu biết sâu sắc về cách hợp tác, cách các thành phố phát triển, về giao thông đường bộ và cách các nền kinh tế hoạt động, và nhiều thứ khác nữa. Các hình thức mô phỏng này ngày càng trở nên phức tạp hơn khi sức mạnh của máy tính ngày càng lớn hơn. Các nhà nghiên cứu nhận thấy rằng, chẳng bao lâu nữa, việc ra quyết định của các chủ thể sẽ không còn dựa trên nguyên tắc đơn giản “nếu… thì…”. Thay vào đó, họ sẽ cung cấp cho các chủ thể các mô hình não bộ đơn giản để xem chúng sẽ phản ứng như thế nào.
Ai có thể nghĩ đến điều đó khi cách đây không lâu chúng ta vẫn không thể tạo ra người ảo trên máy tính? Những tiến bộ trong việc hiểu và xác định chức năng của từng vùng não, cũng như lượng thông tin khổng lồ mà máy tính có thể xử lý, đang biến điều này trở nên khả thi hơn bao giờ hết. Cho đến khi đạt được điều đó, chúng ta sẽ có thể thao túng một số lượng lớn các đối tượng có khả năng bắt chước tương tự, và con số đó là vô cùng lớn so với thế giới “thực” xung quanh chúng ta. Nhưng nếu đúng như vậy, thì liệu có trí tuệ nào đó trong vũ trụ đã đạt đến mức độ phát triển này chưa?
Vậy thế giới của chúng ta thực sự là gì? Vũ trụ nơi Trái Đất của chúng ta tồn tại là gì?
Vũ trụ ba chiều chỉ là ảo ảnh?
Lý thuyết vũ trụ ba chiều cho rằng tất cả những gì chúng ta thấy, bao gồm cả chính bản thân mình, chỉ là một ảo ảnh. Điều này vẫn còn gây tranh cãi trong giới khoa học. Các bằng chứng cho thấy vũ trụ thực chất là một hình ảnh ảo nổi 3D phức tạp, được đề xuất bởi một nhóm các nhà khoa học từ Anh, Canada và Ý. Họ đã nghiên cứu bức xạ nền vũ trụ (những tàn dư từ Vụ Nổ Lớn) và tìm thấy bằng chứng ủng hộ giả thuyết vũ trụ nổi, một lời giải thích cho sự giãn nở hiện tại của vũ trụ.
Hãy tưởng tượng mọi thứ bạn nhìn thấy, cảm nhận và nghe thấy ở dạng ba chiều (bao gồm cả khái niệm thời gian của bạn) thực chất được tạo ra từ một trường phẳng 2D. Tương tự như xem phim 3D trên màn hình điện thoại 2D, bức xạ nền vũ trụ giống như tàn dư ánh sáng từ màn hình điện thoại đi qua thấu kính 3D đến mắt chúng ta. Chúng ta có thể nhìn thấy hình ảnh 3D có chiều sâu, trong khi trên thực tế chúng chỉ xuất phát từ một mặt phẳng 2D là màn hình.
Sự khác biệt giữa phim 3D và vũ trụ là khả năng chạm vào những hình ảnh đó bằng các giác quan của bạn. Sẽ không có sự khác biệt giữa một vật thật và hình chiếu 3D nếu bằng cách nào đó, con người có thể thao túng bộ não và khiến bạn chạm vào “hình chiếu”, bởi vì cảm xúc của chúng ta cũng chỉ là các tín hiệu gửi đến não. Khi đó, thật khó để chỉ ra đâu là “thật” và đâu là “ảo”. Điều này dẫn đến một câu hỏi khá phức tạp. Liệu những gì chúng ta đang cảm nhận trong vũ trụ này có “thật” hay không? Hay chỉ là một hệ quả của việc chúng ta va vào các hình chiếu từ đâu đó?
Thực tế là chúng ta tồn tại trong không gian 2D hay trong vũ trụ 3D này? Điều này giống như một nhân vật ảo xuất hiện dưới dạng hình chiếu 3D, và tự hỏi liệu anh ta có tồn tại trong ba chiều hay trên mặt phẳng 2D của điện thoại. Lý thuyết dây và sự hiểu biết ngày càng tăng về vật lý lượng tử đã dẫn đến kết luận rằng, thông tin chúng ta có về các cấu trúc nhỏ hơn cả bước sóng ánh sáng và hành vi của chúng là không đủ để chúng ta hiểu đầy đủ. Nói một cách đơn giản, nếu chúng ta có nguồn gốc từ một mặt phẳng 2D, thì việc nghiên cứu thông tin 3D mà chúng ta nhận được từ các thiết bị hoặc từ các giác quan, không đủ để mô tả nhiều hiện tượng hoặc giải quyết các nghịch lý từ các phương trình. Nhưng nếu chúng ta giả định rằng thông tin tồn tại của chúng có nguồn gốc từ một không gian 2 chiều, thì vấn đề sẽ dễ giải quyết hơn. Chúng ta chỉ cần bằng chứng để nói rằng lý thuyết này là đúng, hoặc ít nhất là có thể áp dụng được, để giải thích thế giới của chúng ta. Việc nghiên cứu bức xạ nền vũ trụ đã cung cấp những bằng chứng như vậy.
Bức xạ nền vũ trụ và vật lý lượng tử
Nhờ các kính viễn vọng hiện đại và sức mạnh của nhiều mô hình tính toán, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng các lý thuyết vật lý lượng tử đơn giản nhất có thể giải thích gần như tất cả các hiện tượng quan sát được trong bức xạ nền vũ trụ cổ đại (nhưng không giải thích được các hiện tượng quy mô lớn trong vũ trụ, đòi hỏi lý thuyết tương đối của Einstein). Vì vậy, rõ ràng là vũ trụ sơ khai có liên quan đến vật lý lượng tử, và vật lý lượng tử dựa trên không gian 2D. Vũ trụ nổi là một bước tiến lớn trong sự hiểu biết của con người về cấu trúc và sự hình thành của vũ trụ.
Lý thuyết tương đối của Einstein giải thích gần như mọi thứ trên quy mô lớn của vũ trụ hiện tại, nhưng lại không hiệu quả khi áp dụng cho quy mô vật lý lượng tử. Các nhà khoa học đã làm việc trong nhiều thập kỷ để kết hợp lý thuyết tương đối của Einstein và lý thuyết lượng tử. Một số người tin rằng ý tưởng về một vũ trụ nổi có khả năng làm được điều đó.
Trong bối cảnh những cuộc tranh luận gay gắt đó, các nhà khoa học dường như đã bỏ qua một khả năng, đó là vũ trụ xung quanh được tạo ra bởi ai đó rất giống con người, bằng cách sử dụng các thiết bị không khác biệt nhiều so với các máy móc ngày nay mà các nhà khoa học đang có.
Nhiều nhà khoa học nghiên cứu vật lý hiện đại, đã đưa ý tưởng về một máy gia tốc hạt khổng lồ vào cuộc sống, đó là máy LHC (Large Hadron Collider), dài 27 km ở Thụy Sĩ. Trước khi máy hoạt động, một số người bi quan cho rằng nó có thể tạo ra một lỗ đen có thể phá hủy cả thế giới. Nhưng điều đó là không thể, vì thiết bị này có thể tạo ra một lỗ đen nhân tạo, nhưng nó quá nhỏ để nuốt chửng một nguyên tử, chứ đừng nói đến Trái Đất.
Tuy nhiên, để tạo ra một vũ trụ hoàn toàn mới, cần một cỗ máy không mạnh hơn nhiều so với LHC. Liệu vũ trụ của chúng ta có được tạo ra theo cách này không? Điều này có thể xảy ra vì hai lý do. Thứ nhất, các lỗ đen đã được đề cập trong khoa học viễn tưởng như một cánh cổng đến các khu vực khác của không gian và thời gian. Thứ hai, một thực tế kỳ lạ là lực hấp dẫn có năng lượng “âm”. Nó không có năng lượng để tạo ra vũ trụ. Mặc dù có một lượng năng lượng khổng lồ bên trong các nguyên tử vật chất, nhưng chỉ để cân bằng năng lượng “âm” của lực hấp dẫn. Hơn nữa, việc tạo ra một lỗ đen được coi là không khó để làm. Các lỗ đen có thể được tạo ra trong máy gia tốc hạt: nén khối lượng của một vật thể thành một khối lượng vô cùng nhỏ. Lực hấp dẫn sẽ không ảnh hưởng đến lỗ đen này và nó có thể tăng lên và mở rộng kích thước (nhưng vẫn không thể nuốt chửng Trái Đất của chúng ta).
Ai là người thiết kế vũ trụ?
Một câu hỏi lớn đặt ra là, liệu có một nhà thiết kế cho vũ trụ hay không? Dường như, nhân vật đó không phải là “Thượng Đế”, mà có một “thiết kế” tuyệt vời có thể định hình mọi khía cạnh của cuộc sống con người. Thiết kế này giống như một phần mềm được lập trình sẵn, phơi bày con người trước sự chọn lọc tự nhiên, tiến hóa và lập trình để con người có thể phát triển khả năng của chính mình.
Và trong tương lai, liệu con người có thể tạo ra một vũ trụ mới? Tỷ lệ mà chúng ta sống trong một trình mô phỏng là 99,99%. Năm 2001, Nick Bostrom – một giáo sư giảng dạy tại Đại học Oxford danh tiếng, đã công bố nghiên cứu của mình về giả thuyết rằng con cháu chúng ta sử dụng siêu máy tính mạnh mẽ để chạy mô phỏng chi tiết quy mô thế giới hiện tại để tìm hiểu về tổ tiên của họ. Bostrom cho biết, cỗ máy siêu việt này sẽ có thể thực hiện 10^42 phép tính chỉ trong 1 giây, và nó có thể tạo ra toàn bộ lịch sử loài người (bao gồm cả suy nghĩ, cảm xúc và ký ức của chúng ta) bằng cách sử dụng chưa đến 1/1.000.000 sức mạnh xử lý của nó. Dựa trên lập luận này, tất cả con người cũng như các thực thể khác trong vũ trụ chỉ là các dòng dữ liệu được lưu trữ trên ổ cứng của một siêu máy tính khổng lồ.
Tuy nhiên, có lẽ chúng ta sẽ không bao giờ biết câu trả lời. Nhiều nhà khoa học tin rằng chúng ta sẽ không bao giờ biết liệu mình có đang ở trong một thế giới mô phỏng hay không. Việc tìm kiếm câu trả lời cho câu hỏi của Bostrom ở thời điểm hiện tại, với kiến thức hạn chế và giới hạn quá lớn về mặt công nghệ, là vô vọng. Bởi vì nếu thực sự chúng ta tồn tại trong một môi trường mô phỏng, thì các nhà khoa học cũng không thể biết các quy luật vật lý của “thế giới thực” bên ngoài. Họ cũng không biết các kỹ thuật, công nghệ tiên tiến vượt quá trình mô phỏng của chúng ta. Vì vậy, tất cả những gì chúng ta biết về sức mạnh xử lý của máy tính hoặc các định luật vật lý có thể chỉ là một khía cạnh của trình mô phỏng.
Bằng việc khám phá ra định luật Newton, nhân loại đã xây dựng mọi loại máy móc. Khi khám phá ra thuyết tương đối của Einstein, nhân loại đã tạo ra Mặt Trời của riêng mình trên Trái Đất với các phản ứng phân hạch và nhiệt hạch. Với vật lý lượng tử hiện đại, chúng ta đã có siêu máy tính, tàu vũ trụ và công nghệ nano. Với vũ trụ học ba chiều, rất có thể con người có thể sử dụng nó để khám phá ra nhiều điều mới mẻ hơn trong tương lai.
Kết luận
Vũ trụ giả lập là một ý tưởng đầy thách thức và kích thích tư duy. Dù chúng ta có đang sống trong một thế giới ảo hay không, việc đặt ra những câu hỏi này giúp chúng ta hiểu rõ hơn về bản chất của thực tại và giới hạn của nhận thức con người. Các khám phá trong vật lý lượng tử, vũ trụ học và công nghệ mô phỏng tiếp tục hé lộ những bí ẩn của vũ trụ, mang đến cho chúng ta cơ hội để khám phá những điều kỳ diệu ẩn chứa bên trong và bên ngoài thế giới chúng ta đang sống.