Digitale Universen

> natürlich ist es theoretisch möglich

Was jetzt? Irgendein Universum zu erschaffen? Das ist kein Problem.

Unser Universum im Computer als perfekte Simulation zu erschaffen? Ausgeschlossen. Um mal mit einem kleineren Problem anzufangen, der Computer, der unser Universum bis ins letzte Quant simuliert, müsste mindestens genauso groß sein wie unser Universum. Ich weiß nicht, wie groß die Wohnung ist, in der Du wohnst, aber der Platz bei mir würde jedenfalls nicht reichen. :-D

Das ganze Universum muss nicht gleich ins ganze Detail nachgebildet werden. ;)

Mir persönlich würde es schon ganz klar reichen (wenn wir schon so "verwöhnt" denken),wenn eine recht kleine Welt nachgebildet werden könnte. So 2 km² wären schon verdammt gut.

Aber eine realistische Welt,wie sie momentan in einigen Spielen besteht,reicht mir eigentlich.

Alles andere ist bisher nur eine Utopische Vorstellung.

der Computer, der unser Universum bis ins letzte Quant simuliert, müsste mindestens genauso groß sein wie unser Universum

wieso das?weiss zwar nicht wie die zufalls-algorithmen im quanten-mechnischen bereich aussehen,materie und raum wird in dem fall aber trotzdem codiert;und so einen schlechten coder wirds nichtmal auf der erde geben :P
sollte das universum tatsächlich vollkommen berechenbar sein-so ganz ohne zufall-sollte ein kleiner kasten reichen,um die daten zu berechnen.es wird ja nicht jedes atom einzeln ins programm geschrieben,nur die gesetze von beginn an.gott würfelt nicht,auch wenn man ein paar dimensionen nach oben krachseln muss um die trigger dahinter zu erkennen

Ich glaube nicht, das das Universum bis ins kleinste determiniert ist (im Ablauf fest-
geschrieben ist...). Das Universum wird sich nach meiner Ansicht zwar nach
bestimmten Gesetzmäßigkeiten entwickeln, aber wer oder was sich da weiterent-
wickelt und an der Zukunft des Universums teilheiben wird und ob wir das sein
könnten, das ist noch eine andere Frage, das ist unsere Freiheit. Obwohl wir
mit diesen Begriffen vorsichtig umgehen müssen, denn jeder von uns ist in einen
Gesamtzusammenhang eingebunden, auf den er meist keine Einfluß hat ( oder manch-
mal auch keinen Einfluß haben will...). Wenn wir ein digitales Universum kreiren
könnten, so wäre es in seiner Größe und seinem Ausmaß beschränkt. Es gibt für
uns keine Möglichkeit, unserer Universum bis ins letzte Quant nachzubilden, da dies
einen Computer erfordern würde, der größer als unser Universum sein müsste.
Und selbst wenn wir diesen Computer haben würden, so wäre es vielleicht doch
nur eine Simulation

Unser Wissen, unsere Gedanken und Gefühle resultieren aus
einem Gehirn, das sich in Jahrmillionen von Jahren herausgebildet hat. Könnte dann
eine einfache Kopie der höheren Funktionen unseres Gehirns tatsächlich so etwas
wie eine künstliche Intelligenz sein ? Dabei ist noch zu bedenken, das die theoretischen
Verbindungen unserer enormen Zahl von Nervenzellen eine unvorstellbar hohe
Anzahl von theoretischen Verbindungen zwischen diesen Nervenzellen bedeuten,
so das von "einfach" auch hier keine Rede sein kann.

Sorry für den letzten Satz, ich wurde hier gerade gestört...:)

da dies
einen Computer erfordern würde, der größer als unser Universum sein müsste

das will mir immernoch nicht in den sinn.das tolle an einem quellcode ist doch,dass sich gleiche elemente in einer formel verschlüsseln lassen,die vom informativen gehalt kleiner sind,als das ursprüngliche.
->grob vereinfacht:anstatt zu sagen,ich sehe einen baum und einen baum und einen baum = ich sehe 3 bäume
das bezieht sich natürlich dann auf einzelne atome,quarks,quanten was weiss ich.man deklariert/definiert ein mal das element "baum" und kann es zusätzlich zu koordinaten und zustand/eigenschaft beliebig anordnen.
beispiel mathematische formeln in der natur,esp. fraktale:

Die Selbstähnlichkeit muss nicht perfekt sein, wie die erfolgreiche Anwendung der Methoden der fraktalen Geometrie auf natürliche Gebilde wie Bäume, Wolken, Küstenlinien usw. zeigen. Die genannten Objekte sind in mehr oder weniger starkem Maß selbstähnlich strukturiert (ein Baumzweig sieht ungefähr so aus wie ein verkleinerter Baum), die Ähnlichkeit ist jedoch nicht streng, sondern stochastisch. Im Gegensatz zu Formen der euklidischen Geometrie, die bei einer Vergrößerung oft flacher und damit einfacher werden (etwa ein Kreis), können bei Fraktalen immer komplexere und neue Details auftauchen. ~wiki [http://de.wikipedia.org/wiki/Fraktal]

...und diese komplexer werdenden eigenschaften,wie im letzten satz genannt,sind in der ursprungsformel selbst enthalten.

dann wäre da noch die dns.ein kleiner,organischer fitzel der mit nur "wenigen" informationen körper entstehen lässt,die um ein vielfaches grösser sind.
diese informationen müsste man nurnoch ein einziges mal mit ort- und zeiteigenschaften versehen,das restliche geschehen wurde ja bereits durch die physikalischen gesetze bestimmt.

nunja,da ich wenigstens universums-intern atheist bin,glaube ich nicht an den zufall,der meinetwegen ausserhalb und vor dem universum und dessen entstehung einfluss auf selbiges gehabt haben könnte.meine aufgeführten automatismen greifen natürlich nicht mit zufallsmomenten,aber da hilft dann auch kein rechner von der 100 fachen grösse des universums.aber wer schonmal die berechnung einer zufällig grossen variable geschrieben hat,weiss dass selbst da hinter mathematische prozesse stecken :) und wie ich in meinem vorigen post schon sagte,versteckt sich diese formel meiner meinung nach vermutlich nicht in dieser dimension.

also gilt für mich: universum=determiniert
wenn determiniert,dann reicht ein emulationsapparat,der kleiner
als das universum ist

hoffe meine meinung ist trotz flapsiger formulierungen einigermassen nachvollziehbar

wolf359 schrieb:Wenn wir ein digitales Universum kreiren könnten, so wäre es in seiner Größe und seinem Ausmaß beschränkt.

das reale pendant ist es doch auch... :o

wolf359 schrieb:Unser Wissen, unsere Gedanken und Gefühle resultieren aus
einem Gehirn, das sich in Jahrmillionen von Jahren herausgebildet hat. Könnte dann
eine einfache Kopie der höheren Funktionen unseres Gehirns tatsächlich so etwas
wie eine künstliche Intelligenz sein ?

ich will keine künstlichen intelligenzen schaffen....... die simulation soll sie hervorbringen... ganz autonom... ;)

>> der Computer, der unser Universum bis ins letzte Quant
>> simuliert, müsste mindestens genauso groß sein wie unser
>> Universum

> wieso das?weiss zwar nicht wie die zufalls-algorithmen im quanten
> -mechnischen bereich aussehen,materie und raum wird in dem fall
> aber trotzdem codiert;und so einen schlechten coder wirds nichtmal
> auf der erde geben :P
> sollte das universum tatsächlich vollkommen berechenbar sein-so ganz
> ohne zufall-sollte ein kleiner kasten reichen,um die daten zu berechnen.
> es wird ja nicht jedes atom einzeln ins programm geschrieben,nur die
> gesetze von beginn an.gott würfelt nicht,auch wenn man ein paar
> dimensionen nach oben krachseln muss um die trigger dahinter zu erkennen

Du verwechselst da etwas. Mit einem (angepassten) α-β-Pruning-Algorhytmus kann ich nahezu jeden Schachspieler besiegen. Den Algorhytmus selber kann ich auch auf einem C64 speichern. Zum ausführen benötige ich aber wesentlich mehr Rechenpower.

Das selbe gilt für Deinen Code zur Simulation(!) eines gesamten Universums. Der Code selber mag winzig sein, das Universum ist es nicht. Du müsstest den Zustand eines jeden Quants abbilden, um zu einem korrekten Ergebnis kommen weil die Auswirkungen der Gravitation eines Elektrons auch noch in hundert Millionen Lichtjahren Entfernung spürbar sind. Nur einen Teil des ganzen zu simulieren bringt Dich zu einem falschen Ergebnis. Und eine bessere Methode, alle Informationen eines Quants darzustellen, indem ich die Information irgendwie auf ein bestehendes Quant kopiere, gibt es nicht. Zudem ist der Raum (sowie die Zeit) keine statische Größe und das Vakuum ist nicht leer. Ich würde vermuten, Du unterschätzt die Anzahl der Variablen. Das Universum besteht aus grob geschätzt 6 * 10^79 Atomen (nicht mal Quanten - das sind noch mehr!) und Du musst den Zustand eines jeden Teilchens in Deiner Simulation berücksichtigen. Die einfachste Methode wäre es doch, wenn Du jedes Teilchen mithilfe einer Kopie abbildest. Egal, was für eine Alternative Speichermethode Du nimmst, sie nimmt mehr Platz weg als die Realität.



> das will mir immernoch nicht in den sinn.das tolle an
> einem quellcode ist doch,dass sich gleiche elemente
> in einer formel verschlüsseln lassen,die vom informativen
> gehalt kleiner sind,als das ursprüngliche.

Aha. Und wieviel Byte Information kannst Du in einem Quant speichern? Und wieviel Platz braucht die Speicherung Deines Bytes? Die beste Möglichkeit, wäre, den Zustand eines Quants in einem anderen Quant zu speichern. Jede andere Methode muss zwangsläufig mehr Platz verbrauchen als das Quant selber. Das Du mithilfe von Objekten, Structs, Vektoren oder sonstwas ein Schema generierst, in das Du die Beschreibung eines Quants pressen kannst bedeutet doch lediglich, das Du physikalischen Raum in Form der Kondensators verbrauchst, der letztlich das Bit repräsentiert. Und nun zeig mir mal eine Möglichkeit, eine Information, die größer ist als ein Bit, auf einzelnen Kondensator zu speichern. Geht nicht? Na, die kleinstmögliche Größe für einen Kondensator ist Quantengröße.

Die einfachste Methode wäre es doch, wenn Du jedes Teilchen mithilfe einer Kopie abbildest

einfach schon,aber eben auch platzraubend
hatte mir das so gedacht,dass man sozusagen einen batzen gleicher materieteilchen mit gleichen eigenschaften nicht in ein struct,array oder sonstwas einliest,sondern als eigenes,einzelnes element neu definiert.aber ich denke das wäre sinnlos weil man das ganze zwecks interaktion der kleinstmöglichen teilchen untereinander vermutlich direkt wieder in seine einzelteile zerlegen muss.scheinste recht zu haben,schade :P wäre auch unökonomisch wenn sich das universum selbst nicht möglichst energie/platz-sparend arrangiert hätte (hoffe ich bin nicht wieder am kern vorbei)

@dystopheles

Wenn du ein Universum gleich dem unseren auf der Code-Ebene schaffen willst,
dann kannst du natürlich vereinfachte Ausdrücke verwenden, wie z. B. den eines
Elekrons oder Photons usw. und diese einfach mit einer Zahlenangabe versehen,
das nutzt dir leider aber in Bezug auf die Informationsmenge, die daraus resultiert
wenig. Denn es kommt nicht nur auf die Menge der vorhandenen Elemente an,
sondern auch auf die Vielfalt möglicher Verbindungen. Der "Trick" beim Universum
ist ja gerade, das aus einfachen Elementen die komplexesten Verbindungen her-
vorgehen können. Bei einer perfekten Simulation müsstest du jede Beziehung
eines Elementes zu jedem anderen Element darstellen und das ergibt eine Zahl
die enorm hoch ist, zudem besteht das Universum nicht nur aus stabilen Elementen,
sondern auch aus einem ganzen Zoo von Teilchen, die nur kurz existieren. Wenn
man dann noch die rätselhafte Fernwirkung, die scheinbare Verknüpfung auch weit
entfernter Teilchen berücksichtigen muss, dann wird das Problem auch theoretisch
kaum lösbar. Diese Art der Simulation wäre eine aufbauende. Man würde von den
einfachsten Elementen zu komplexen Verbindungen bis zur Evolution künstlicher
Intelligenzen voranschreiten. Wäre diese Simulatition dazu noch zeitnahe, dann
heißt es warten...

Und was Zeitnähe in Bezug auf den Speicher bedeutet, den jedes einzelne Quant
für seine Informtionsmenge benötigen würde, der dann natürlich mehr Platz
wegnehmen würde, als ein einzelnes Quant selbst, und dann wären da ja
noch die Verbindungsdaten...

Nicht perfekte Simulationen für einzelne Aspekte des Universum sind jedoch ohne
weiteres möglich, sofern man genug Rechenpower hat...

@Topic
Rechenleistung hin oder her...
Ich glaube eine Sache wurde noch garnicht angesprochen- nämlich die Kausalität
Hier mal etwas Copypasta aus wiki damit die Problematik klar wird.

Die Frage, ob jedes physikalische Ereignis eindeutig durch eine Menge von Ursachen vorherbestimmt ist, ob also das Universum als ganzes deterministisch ist, ist eine wichtige Frage in der Physik: Nach der klassischen newtonschen Physik, und auch nach der einsteinschen Relativitätstheorie, ist das der Fall. In letzter Konsequenz würde das bedeuten, dass jeder Gedanke und jedes fallende Blatt im Augenblick des Urknalls vorherbestimmt war. Albert Einstein sagte dazu: Gott würfelt nicht. Was uns als Zufall erscheint, hängt demnach in Wirklichkeit nur von unbekannten Ursachen ab. [...]

Die Quantenmechanik hingegen lehrt, dass wir auf Grund prinzipiell einschränkender Naturgesetze lediglich die Wahrscheinlichkeit von späteren Beobachtungen vorhersagen können – was im einzelnen Fall nun tatsächlich geschieht, hängt vom objektiven Zufall ab. Die Kopenhagener Interpretation der Quantenmechanik besagt auch, dass das Ergebnis entscheidend vom Beobachter beeinflusst wird. Auch diese Idee hat weitreichende philosophische Konsequenzen: sie stellt das Wesen der physikalischen Realität in Frage[...]

Obwohl die Quantenmechanik nicht deterministisch ist, ist sie im folgenden Sinne kausal: Nur wenn alle physikalisch möglichen Zustände 'B' in Abhängigkeit von Zustand 'A' abgeleitet werden können, kann man von Kausalität sprechen. Ergibt sich 'B' jedoch auch aus 'C', ist 'A' nicht die Ursache von 'B'. Hierbei ist zu beachten, dass Determinismus eine viel stärkere Aussage ist als Kausalität. Betrachten wir beispielsweise einen Jäger, der ein schlechter Schütze ist. Ob der Jäger z.B. einen Hasen trifft, ist dann nicht vorhersehbar, sondern hängt vom Zufall ab, das Ereignis "der Hase ist tot" kann also nicht deterministisch aus dem Ereignis "der Jäger hat geschossen" abgeleitet werden. Dennoch wird kaum jemand daran zweifeln, dass im Fall eines Treffers der Schuss des Jägers kausale Ursache für den Tod des Hasen war.

Quelle: wikipedia.org

Soo,
Also halten wir mal fest: Der gute Herr Einstein glaubt also, dass Gott nicht würfelt. Kennt man also absolut genau den Status Quo, könnte man mit einer Computersimulation in die Zukunft schauen. (rein hypothetisch, eine Umsetzung ist meiner Meinung völlig unmöglich aber der Gedanke ist durchaus interessant.)

Dass die Kausalität aber nicht in der Quantenmechanik herrscht, ist ja allgemein bekannt. Die Computersimulation würde vielleicht nur eine Reihe von Zufällen berechnen, die für uns völlig unrelevant sind.

Es ist eine zentralen Fragen der Physik, wie man Quantenmechanik und Relativitäts-
theorie in einem Topf kochen kann und dabei etwas genießbares herauskommt. Die
Relativitätstheorie hat ohne Zweifel recht, denn kaum eine Theorie wurde so oft
getestet wie sie. Ich denke, das es einfach eine Frage der Perspektive ist, welcher
Theorie wann gültig ist. Schließlich behandelt die Relativitätstheorie eher die makros-
kopischen Objekte, die Quantenphysik herrscht aber auf der Teilchenebene. Irgendwo
dazwischen liegen wir. Wir befinden uns innerhalb eines Zusammenhanges, den wir
nicht völlig verstehen, was nicht bedeuten muß, das er prinzipiell nicht verstehbar ist.
Wenn aus der Quantenphysik vielleicht auch ein "Würfelverhalten" erkannt werden
kann, so ist doch das Endergebniss aller dieser Würfe bekannt und deshalb ist es
bei einer unendlich großen Anzahl auch gewissermaßen determiniert. Makroskopische
Objekte lassen sich recht gut berechnen und bewegen sich determiniert, mit der
Einschränkung das wir nicht alle Kräfte genau berechnen können, die momentan
auf einen Körper wirken. Die einzelnen Zustände im Bereich der Quantenmechanik
haben zwar einen gewissen Wahrscheinlichkeitswert, aber welches Element welchen
Zustand annimmt, kann man nicht vorhersagen. Damit kann ich eigentlich ganz gut
leben...
Bei einer Simulation müsste man natürlich beiden Ansätzen Raum einräumen.
Interessant ist dabei das Leben und der Mensch. Einerseits ist er groß genug, so
das die Relativitästheorie gilt, auch wenn sie im Alltag eher vernachlässigt wird,
andererseits könnte er widerrum klein genug sein, so das Quantenereignisse
auf ihn wirken können und damit ein kleines Maß von Zufall, die den Menschen
vielleicht doch ein wenig unberechenbar macht und seine Zukunft offen gestaltet.
Demnach wäre also die Welt nicht determiniert und wir hätten unser kleines
"Quantum" Freiheit...

Das ist ja alles nicht neu und wurde schon von Neal Stephenson ausführlich bearbeitet

Wikipedia: Snow Crash

@Warhead

Nein, der Link beschreibt eine Zwischenwelt, in der sich bestimmte Personen vor
einem unangenehmen Zukunftsszenario flüchten, eine Multiplayerwelt. Also ist sie
keine eigenständige Simualtion, die nur mit den Objekten hantiert, die durch den
Programmcode definiert sind.
Die Story erscheint für mich in gewisser Weise schon durch die Wirklichkeit einge-
holt. Sie erinnert ein wenig an WorldofWarecraft, obwohl dieses Spiel wohl einen
anderen Inhalt hat, als die obige Welt. Nur ist es so, das man Waffen für WOW
tatsächlich schon finanziell erstehen kann und Ereignisse, die in WOW geschehen
in gewisser Weise auch auf unsere Welt zurückwirken, und sei es auch nur, das
sich Spieler ärgern, weil sie eine Schlacht verloren haben...

Die Wechselwirkung mit Digitalen Welten ist etwas, was in unserem Zeitalter immer
mehr zunehmen wird. Tatsächlich ist es schon so, das sich Menschen an Computer-
spielen abreagieren, anstatt die Ursache ihrer Probleme zu erforschen. Unsere Medien
produzieren Filme und Serien, die unseren Tagesablauf beeinflussen. Multiplayerspiele
schaffen eine Welt, in der wir auch mit anderer interagieren (was in gewisser Weise
zwar fortschrittlich ist, aber auch das Suchtpotential erhöht). Digitale Welten beeinflussen längst unser Denken, wir dürfen es aber nicht soweit kommen lassen,
das wir die realen Probleme nicht mehr sehen und nicht mehr lösen oder nicht
mehr lösen können...

das errinert mich an diese simulation aus "der Schwarm" von frank schätzing.

da haben die doch auch eine simulation gestartet die einzeller darstellte, die auf kommando "verschmolzen", und ein hirn bildeten :).

@Jimbeam

Habe ich leider (noch) nicht gelesen. Aber es kann schon möglich sein, das man eine
Intelligenz erzeugt, die aus einer Evolution in einem Computer hervorgegangen ist.
Es fragt sich nur, mit was man es dann zu tun hat. Unsere Intelligenz ist ja aus
unserer Biologie hervorgegangen, mit der sehr einfallsreichen Technik, das die
Vernetztung der Gehirnzellen und später die Anordnung der Synapsen von den
Verhältnissen der Umgebung abhängt, in der man aufwächst. Wie könnte eine
Computerintelligenz dieses Problem angehen ? Würde sie sich an Bits und Bytes
und an Schnittstellen orientieren ? Dann wäre sie aber nicht menschlich. Oder
basteln wir uns eine der unseren vergleichbare Intelligenz. Diese wäre aber
an einen Computer gebunden und könnte kein menschliches Umfeld erfahren,
es sei denn man würde eines programmieren. Das erinnert mich an einen
Film (ein brauchbares B-Movie): der dreizehnte Flur. Dort erzeugen Wissen-
schaftler eine künstliche Welt, die man sogar besuchen kann. Allerdings gibt
es in dem Film dann interessante Probleme plus einer interessanten Lösung...

Man muß sich schon fragen, ob es fair ist, menschliche Intelligenzen in
nichtmenschlichen Umgebungen zu erzeugen, wenn man der künstlichen
Intelligenz so etwas wie Individualität gibt...

Wenn es eines Tages einen Cyberspace gäbe, der eine realistischere künstliche
Welt wie wir sie heute haben, erschaffen könnte, indem man vielleicht in Ganzkörper-
anzügen steckt und die Lichtimpulse perfekt auf unsere Augen geworfen werden,
dann würden uns die programmierten Ereignisse viel eher betreffen. Wir hätten mehr
das Gefühl, das sie ein Teil unseres realen Lebens wären. Im Cyberspace getroffene
Entscheidungen hätten einen größeren Einfluß auf unser Leben, ob sie nun richtig
oder falsch waren. Man könnte sich dann wirklich fragen, welche Welt dann die
wirkliche Welt wäre. Würden wir in künstlichen Räumen auch noch verschiedene
echte Menschen treffen können, würde sich das Leben vielleicht nicht mehr sonder-
lich von unserem realen Umfeld unterscheiden, mit dem Unterschied vielleicht, das
man reale Menschen im Cyperspace wohl nicht um die Ecke bringen kann. Aber
mit Computergegner könnte das anders sein. Sind diese immer realer, wäre ein
Cybermord vielleicht in gewisser Weise moralisch gesehen ein ähnliches Verbrechen,
wie eines in der realen Welt, für das wir vielleicht sogar bestraft werden könnten,
wenn auch nicht mit lebenslänglich, so doch mit einem Ausschluß aus der Cyberwelt
und damit aus einem Teil unseres Lebens...

Lesestoff auf Englisch: Are You Living In a Computer Simulation?

http://www.simulation-argument.com/ (Archiv-Version vom 28.10.2008)

@am11

Es wäre schon interessant, ob eine künstliche Person in einer digitalen Welt den
Weg zur Selbsterkenntnis gehen könnte. Könnte sie feststellen, ob ihr ganzes
Leben nur eine künstliche Welt aus Bits und Bytes ist ? Vielleicht nicht. Aber es
könnte ja sein, das diese Person gewisse Verzögerungen im Programmablauf
mit selbst entwickelten digitalen Messgeräten entdecken könnte. Das wäre wirklich
ein interessanter Weg, eine Welt zu erkunden und vielleicht auf die Wahrheit
zu stoßen, aber ob diese Person an der Wahrheit etwas ändern oder ihr sogar
entfliehen könnte, wäre da noch eine andere Frage...