miércoles, 6 de marzo de 2013

Máquinas oráculo




Hace un tiempo introduje en este blog el experimento que planteaban Silas R. Beane, Zohreh Davoudi, y Martin J. Savage y que demostraría que el universo en el que vivimos, y por tanto nosotros mismos, es (somos) parte de una gigantesca simulación informática.

Hay una tesis que se opone a esta conjetura. La Hipótesis de Turing-Church que comenté en aquel mismo post se muestra aplicable en el mundo natural, y es la base de un experimento como el planteado. La máquina de Turing es una metáfora de la mano de un pensador y su lápiz con acceso a una cantidad de papel indefinida, que puede resolver cualquier problema, o de su sosias artificial: un ordenador. Esta es la base de que se considere la posibilidad de nuestro universo como una simulación; el hecho de que sea algo que se podría modelar y calcular (un proceso computable).

Desde hace décadas muchos grupos de físicos estudian un área del conocimiento absolutamente apasionante y con gran futuro, la computación cuántica. En ella se pueden resolver problemas antes irresolubles (mediante computación convencional). La computación cuántica utiliza ciertas propiedades de la materia (la mecánica cuántica se ocupa de los fenómenos de escala atómica). Varios problemas que sería muy prolijo describir aquí y que son parte de la base de la computación cuántica, tales como el Problema de Simon o la transformación de Fourier cuántica, no satisfacen la Hipótesis de Turing-Church; esto quiere decir que son procesos no computables, no se pueden reducir a secuencias de operaciones, pero son computables con ordenadores cuánticos, así que no existe una máquina de Turing equivalente para esos procesos (¿Acaso máquinas de Turing cuánticas? ¿Máquinas oráculo?). El mundo cuántico es un lugar en el que pasan cosas muy extrañas, afortunadamente confinadas a la escala atómica; eso indica que la Naturaleza puede ser un lugar realmente raro, si miras lo suficientemente cerca.

Así que mientras un genio no cree una Hipótesis de Turing-Church nueva aplicable a la mecánica cuántica, la Hipótesis no se aplica en parte de la naturaleza (el mundo cuántico, o mejor ciertos problemas que se resuelven en el mundo de la computación cuántica), por lo que en este momento, y con lo que sabemos, el Universo no es un proceso totalmente computable, por lo que con los conocimientos actuales, podemos negar que vivamos dentro de una simulación, aunque el equipo de investigadores que comentaba en mi post anterior encontrara una “rejilla” o “granulado”, el conjeturarlo como prueba de que vivimos en un gigantesco escenario virtual, seguiría siendo poco más que eso, una conjetura.

También se puede negar la Hipótesis, como algunos hacen. Entonces no hay nada que discutir. O hablar de la posibilidad de una posible hipercomputación por encima de las limitaciones de las máquinas de Turing. Eso hablaría de que viviríamos dentro de la simulación de un megaordenador manejado por unos seres que habitarían en un universo al que obviamente no tenemos acceso -como no lo tiene cualquier simulación informática, al menos por ahora- y en el que las reglas de la física serían otras, y existirían matemáticas diferentes a las nuestras. Probablemente postulados como el de Kurt Gödel no tendrían lugar allí. En ese caso, nunca podríamos mirar fuera de la pecera en la que vivimos.

En el futuro las cosas pueden cambiar, claro. Depende de si nace un nuevo Alan Turing o un nuevo Alonzo Church que imagine una nueva máquina matemática capaz de resolver esos y todos los demás problemas. Si la humanidad consigue fabricar un ordenador cuántico pronto, entonces podremos también valorar otras hipótesis.

La foto la hice en el descenso de un vuelo de Madrid a Las Palmas.

A peculiar galaxy near M104

Publicado en Revista Mexicana de Astronomía y Astrofísica, Vol. 59, número 2. P.327. Este es el link.