Vivons-nous dans une gigantesque simulation ?

L’article original de la BBC est à lire ici. De plus en plus de physiciens, cosmologistes et philosophes pensent aujourd’hui que nous vivons dans une vaste simulation, à l’instar de la fameuse « matrice » du film éponyme, que nous prenons par erreur pour une réalité physique objective. De même que les ordinateurs permettent désormais de simuler des réalités dites virtuelles de plus en plus réalistes, la réalité tridimensionnelle dans laquelle nous sommes plongés pourrait fort bien relever du même processus, à savoir être la projection d’une réalité plus fondamentale, qui échappe à notre perception ordinaire, celle permise par nos cinq sens.
 
Quels sont les scénarios possibles ?
Pour l’entrepreneur Elon Musk, il y a une chance sur un milliard pour notre réalité soit ce qu’elle semble être. Le spécialiste de l’intelligence artificielle Ray Kurzweil a proposé pour sa part que tout notre univers pourrait être une expérience scientifique réalisée par un simple collégien dans un autre univers. Plusieurs physiciens ont débattu de ce thème en avril 2016 au Muséum d’histoire naturelle de New York. Mais leurs idées ne correspondent pas simplement au « modèle Matrix », car il existe d’autres façons de penser le problème. Le cosmologiste Alan Guth, du Massachussetts Institute of Technology, a suggéré que notre univers dans son ensemble pourrait être réel tout en procédant d’une espèce d’expérience scientifique, c’est-à-dire qu’il aurait été créé par une super-intelligence. Selon Guth, rien n’exclut par principe qu’il soit possible de fabriquer à partir d’un big-bang artificiel un univers qui serait rempli de vraie matière et d’énergie. Ce nouvel univers créerait sa propre bulle d’espace-temps, séparée de celle dans laquelle il a éclos. Cette bulle se couperait rapidement de son univers parent et perdrait contact avec lui. Ce scénario ne change pas grand-chose pour nous, car même si notre univers est né dans une espèce d’éprouvette manipulée par un super-être, il serait tout aussi « réel » que s’il était né « naturellement ».
Un second scénario est proposé, et c’est celui qui retient davantage l’attention car il semble compromettre l’idée que nous nous faisons de la réalité. Pour Musk, il est envisageable que nous soyons des êtres entièrement simulés, c’est-à-dire que nous serions des chaines d’information (des lignes de code) dans un immense ordinateur, comme les personnages d’un jeu vidéo. Nos cerveaux eux-mêmes étant simulés, ils répondent à des stimuli sensoriels simulés. Dans cette conception, il n’y a pas de « matrice » dont il faudrait s’extraire. C’est là que nous vivons et c’est notre seule chance de vivre (en tout cas sous cette forme physique). 

Quels sont les arguments qui soutiennent une telle vision ?
D’abord le fait que nous soyons nous-mêmes capables de fabriquer des simulations. En prolongeant les progrès technologiques, nous pouvons envisager de devenir capables de créer une simulation que des agents conscients plongés à l’intérieur prendraient pour la seule et unique réalité. Les simulations informatiques ne sont pas seulement utilisées dans les jeux vidéo mais aussi dans la recherche pour simuler certains aspects du monde en partant du niveau subatomique jusqu’à l’échelle des galaxies et encore au-delà. Par exemple, des simulations informatiques permettent de comprendre comment certains animaux développent des comportements complexes comme au sein des bancs de poissons ou des essaims d’insectes. D’autres simulations nous permettent de comprendre comment se forment les planètes, les étoiles et les galaxies. Nous sommes également capables de simuler des sociétés humaines en utilisant de simples « agents » qui effectuent des choix selon certaines règles. Ceci permet d’obtenir de l’information sur la façon dont la coopération se met en place, comment les villes évoluent, comment la circulation automobile ou l’économie fonctionne, et bien d’autres choses encore.

Ces simulations deviennent de plus en plus complexes à mesure que les ordinateurs deviennent plus puissants. Certaines simulations du comportement humain commencent à utiliser des descriptions grossières de la cognition. Les chercheurs entrevoient un futur pas si éloigné dans lequel les prises de décisions des agents ne reposeront pas seulement sur des règles basique de type « si… alors… ».
Au contraire, ils donneront à ces agents des modèles simplifiés du cerveau et observeront la façon dont ils répondent. Cette voie de recherche repose cependant sur l’idée « émergentiste » selon laquelle de tels êtres virtuels finiront par montrer des signes de conscience, ce qui constitue à ce jour un pari incertain. 

Trois hypothèses philosophiques
Si l’humanité est capable d’atteindre un tel stade, de très nombreuses simulations pourront être créées et finir par occulter la « vraie » réalité. Ces chercheurs poussent donc le raisonnement en estimant qu’il est tout à fait probable qu’une autre forme d’intelligence quelque part dans l’univers ait déjà atteint ce stade. Si l’on suit ce raisonnement jusqu’au bout, compte-tenu de la taille et de l’âge de l’univers, il est finalement plus probable que nous vivions dans une réalité simulée.
Pour le philosophe Nick Bostrom, de l’université d’Oxford, ce scénario se scinde en trois possibilités.
1) soit aucune civilisation intelligente n’a jamais atteint le stade auquel elle peut produire de telles simulations, peut-être parce qu’elle s’est éteinte avant.
2) soit certaines l’ont atteint mais ont alors choisi pour une raison ou une autre ne pas réaliser de telles simulations.
3) soit il est plus qu’extrêmement probable que nous soyons dans une telle simulation.
 
L’astrophysicien et prix Nobel George Smoot a estimé qu’il n’existe pas de raisons suffisamment fortes de retenir les hypothèses 1 et 2. Certes, le monde va mal actuellement et nous pourrions nous-mêmes nous diriger vers une extinction de masse… ou pas. Exit donc l’option 1. Par ailleurs, il n’existe pas non plus d’arguments convaincants pour penser que des simulations très détaillées dans lesquelles les agents se considéreraient eux-mêmes comme étant réels et libres sont impossibles par principe. Smoot estime en effet que la découverte de très nombreuses exoplanètes nous incite à penser qu’il faudrait être extrêmement arrogant pour croire que nous sommes le sommet de l’intelligence dans l’univers. En ce qui concerne l’option 2, nous pourrions en effet nous abstenir de réaliser de telles simulations pour des raisons d’ordre éthique, car il nous semblerait inapproprié de créer des êtres simulés qui croient qu’ils existent par eux-mêmes et jouissent d’une pleine autonomie. Mais Smoot pense que c’est improbable, car la raison pour laquelle nous produisons des simulations aujourd’hui est précisément de mieux comprendre le « vrai » monde dans lequel nous vivons, ce qui est juste. Ainsi, peu importe les questions éthiques, n’est-ce pas ? Reste donc l’option 3 : nous vivons probablement dans une simulation. Je souligne à mon tour que la question de savoir QUI serait à l’origine d’une telle simulation est tout de même vertigineuse et que si Smoot en attribue la responsabilité à une intelligence supérieure qui existe dans notre univers physique, alors il commet une erreur de raisonnement, puisque cet univers serait une simulation et qu’il faut donc envisager un autre ordre de réalité à partir duquel il serait simulé. 

Rechercher les bugs de la matrice
De nombreux chercheurs pensent donc qu’il nous faut chercher des preuves de l’existence d’une telle simulation et qu’un moyen serait d’en rechercher les « défauts », comme les « bugs » dans la « matrice » (sous forme de déjà-vu dans le film Matrix). Par exemple, ces défauts pourraient être des incohérences dans les lois de la physique. Autre gourou de l’intelligence artificielle, Marvin Minsky a pour sa part suggéré que si un programme crée plusieurs possibilités pour un événement, la somme de ces possibilités devrait être égale à 1, et si ce n’est pas le cas, c’est qu’il y manque quelque chose. Pour d’autres scientifiques, une bonne raison de penser que notre univers est une simulation est le fait qu’il « semble » conçu. Les constantes de la nature, telles que les forces fondamentales, sont réglées de telle sorte qu’un infime changement dans leurs valeurs interdirait l’existence de la matière et de la vie. Cet argument du « réglage fin » des constantes est bien connu pour servir aux partisans d’un « dessein intelligent », c’est-à-dire d’un univers effectivement conçu par une intelligence supérieure, mais qui serait une intelligence de nature spirituelle, Dieu pour faire simple. De toute façon, pour que notre univers soit le fruit d’une simulation par des créateurs, il faut que la réalité dans laquelle existent ces créateurs bénéficie elle aussi d’un « réglage fin », sans quoi elle ne peut exister.

Certains lorgnent bien sûr du côté de la physique quantique. La matière et l’énergie révèlent une nature « granulaire », et il existe une limite à la résolution avec laquelle nous pouvons observer l’espace, en-deçà de laquelle il devient « flou ». Selon Smoot, il s’agit là de caractéristiques auxquelles on pourrait s’attendre dans le cadre d’une simulation, comme la pixellisation d’un écran que l’on regarde de trop près. Un autre argument est que l’univers semble pouvoir être décrit par des lois mathématiques, comme on s’y attendrait dans le cadre d’un programme informatique, sauf que le physicien français Philippe Guillemant ferait ici un indispensable distinguo entre le langage des équations et celui des algorithmes. Pour le physicien Max Tegmark, c’est en effet ce à quoi il faut s’attendre si les lois de la physique sont basées sur un algorithme informatique. Mais cet argument apparaît également circulaire, car si une super intelligence conduisait des simulations de son propre monde, elle en ferait reposer les lois physiques sur les mêmes lois que son propre univers, comme nous le faisons nous-mêmes. Dans ce cas, les lois de notre monde sont mathématiques non pas parce qu’elles sont issues d’un programme informatique mais parce que le « vrai » monde fonctionne également ainsi. Nous ne pouvons donc pas induire que notre monde est une simulation à partir du fait que ses lois sont mathématiques. 

Pouvons-nous penser hors de notre « boîte » ?
Cependant, sur la base de ses propres recherches en physique fondamentale, James Gates, de l’université du Maryland, pense qu’il existe une raison plus spécifique de suspecter que les lois de la physique proviennent d’une simulation informatique. Gates étudie la matière au niveau des particules subatomiques telles que les quarks, qui constituent les protons et les neutrons dans les noyaux atomiques. Il explique que les règles qui gouvernent le comportement de ces particules se révèlent avoir des caractéristiques qui ressemblent aux codes qui corrigent les erreurs de traitement des données dans les ordinateurs. Ces règles sont donc peut-être réellement des codes informatiques. Ou bien le fait d’interpréter ces lois physiques en ces termes n’est que le dernier exemple de la façon que nous avons de toujours interpréter la nature sur la base de nos technologies les plus avancées. A l’époque de Newton, l’univers était compris comme une gigantesque horloge, et à l’époque moderne on a interprété les lois de la génétique, au moment de l’émergence de l’informatique, comme une sorte de code numérique avec des fonctions de stockage et d’extraction d’information. Il est donc fort possible que l’on projette les préoccupations du moment sur les lois de la physique. Il est probable qu’il soit finalement très difficile sinon impossible de trouver des preuves concluantes du fait que nous vivons dans une simulation. A moins que la simulation soit parsemée d’erreurs, il sera difficile d’élaborer un test dont les résultats ne pourraient pas être expliqués d’une autre façon. Selon Smoot, il se pourrait que nous ne le sachions jamais simplement parce que nos cerveaux ne sont pas aptes à cette tâche. Après tout, on conçoit ses agents dans une simulation pour qu’ils fonctionnent selon les règles du jeu, pas pour qu’ils les corrompent. Il pourrait s’agir là d’une boîte à l’extérieur de laquelle il nous donc est impossible de penser. 
 

La matière comme « bits » d’information
Il existe encore une raison plus profonde pour laquelle nous ne devrions finalement pas nous inquiéter de savoir si nous sommes seulement de l’information manipulée par une grosse machinerie. C’est de toute façon ce que pensent beaucoup de physiciens à propos du « vrai » monde. La théorie quantique elle-même est de plus en plus décrite en termes d’information et de calcul. Certains physiciens estiment qu’à son niveau le plus fondamental, la nature pourrait ne pas être purement mathématique mais purement information : c’est-à-dire des bits, comme les un et les zéros du langage binaire informatique. L’influent physicien théoricien John Wheeler a appelé cette notion « It from Bit » (qu’on pourrait traduire par : tout Cela provient d’Unités d’information). Selon cette conception, tout ce qui se produit, depuis les interactions des particules élémentaires jusqu’aux phénomènes macroscopiques est le résultat d’une espèce de calcul.

« L’univers peut être vu comme un gigantesque ordinateur quantique », a déclaré Seth Lloyd, du Massachussetts Institute of Technology. « Si l’on observe les « tripes » de l’univers – la structure de la matière à sa plus petite échelle – alors ces tripes consistent uniquement en des bits (quantiques) d’information qui sont sujet à des opérations numériques locales. » Ceci nous entraine au cœur de la matière. Si la réalité est seulement de l’information, alors nous ne sommes ni plus ni moins « réels » si nous sommes dans une simulation que si ce n’est pas le cas. Dans un cas comme dans l’autre, l’information est tout ce que nous pouvons être. Cela fait-il une différence que cette information ait été programmée par la nature ou par des créateurs super-intelligents ? En principe non, sauf que dans le second cas, les créateurs en question seraient susceptibles d’intervenir dans la simulation ou même la supprimer. 

Tisser une toile à partir d’un fil d’ignorance
Max Tegmark, bien conscient de cette possibilité, recommande que nous devrions tous vivre et faire des choses intéressantes dans nos vies, juste au cas où nos simulateurs s’ennuieraient. Il a certes dit cela en plaisantant à moitié. Après tout, il y a sûrement de meilleures raisons pour vouloir vivre des vies intéressantes que le risque qu’elles soient effacées dans le cas contraire. Mais cela révèle certains problèmes avec ce concept global. L’idée de simulateurs super-intelligents qui se diraient à un certain point : « voyons, ce programme est un peu ennuyeux, lançons en un autre », est plutôt anthropomorphique et comique, car elle imagine nos « créateurs » comme une bande d’adolescents qui s’amusent avec une console de jeux.
La discussion autour des trois possibilités de Bostrom implique un même type de solipsisme (position philosophique disant qu’il n’existe pas pour le sujet pensant d’autre réalité que lui-même. Il s’agit d’une tentative de dire quelque chose de profond sur l’univers en extrapolant à partir de ce que les humains du 21^e siècle sont capables de concevoir. L’argument se réduit à : « Nous faisons des jeux vidéo. Je parie que des super-êtres feraient la même chose, sauf qu’ils seraient super élaborés ! » 

En essayant d’imaginer ce que des êtres super-intelligents feraient, ou même ce qu’ils seraient, nous n’avons pas d’autres choix que de partir de nous-mêmes. Mais on ne doit pas perdre de vue qu’on ne fait là que tisser une toile à partir d’un fil d’ignorance. Ce n’est sûrement pas une coïncidence si la plupart des avocats de cette idée de « simulation universelle » ont reconnu avoir été fan de science-fiction dans l’enfance (et même par la suite). 

Des sources philosophiques anciennes
Certainement consciente de telles limitations, la physicienne de Harvard Lisa Randall est troublée par l’enthousiasme que montrent certains de ses collègues pour ces spéculations à propos d’une simulation cosmique. Car cela ne change rien à la façon dont nous devrions comprendre et étudier la réalité. Sa perplexité ne consiste pas seulement à dire « et alors ? », mais elle pose la question de savoir ce que nous choisissons de comprendre en parlant de « réalité ». Il est plus que probable qu’Elon Musk ne se promène pas en pensant que les gens qu’il voit autour de lui, ses amis et sa famille, ne sont que des constructions informatiques créées par des chaines de données qui pénètrent dans les nœuds informatiques qui encodent sa propre conscience. Il ne le fait pas parce qu’au moins pour une part il est impossible de maintenir cette conception très longtemps dans son esprit. Mais nous savons en outre au fond de nous-mêmes que la seule notion de réalité qui a de la valeur est celle dont nous faisons l’expérience, et non pas un monde hypothétique qui serait « derrière ». Il n’y a cependant rien de vraiment nouveau à se demander ce qui se trouve « derrière » les apparences et les sensations que nous éprouvons. Les philosophes font cela depuis des siècles. Platon et son « mythe de la caverne », bien sûr. Kant et l’idée que nous ne pouvons connaître « la chose en soi » qui se trouve à la source des phénomènes. Berkeley et l’idée que le monde est une illusion et que la conscience est la seule réalité (qui rejoint la philosophie du vedanta en particulier). Descartes a pour sa part établi que la capacité de penser est le seul critère significatif d’existence dont nous pouvons être sûrs.

Le concept de « monde comme simulation » est donc le dernier avatar de cette pensée philosophique construite à partir de nos technologies les plus en pointe. Il n’y a là rien de condamnable puisque cette énigme philosophique nous pousse à examiner nos suppositions et préconceptions quant à la nature de la réalité. 

L’univers holographique
L’article de la BBC s’arrête là, sur des considérations philosophiques qui évitent soigneusement de s’aventurer sur le terrain spirituel. Pourtant la question du monde comme simulation engendre nécessairement deux autres questions : qui simulerait la réalité et dans quel but ? Les traditions spirituelles ont ici des réponses qu’il serait imprudent d’ignorer. Oui la réalité matérielle peut bien être une simulation pour les « âmes incarnées » que nous sommes qui viennent y vivre une forme d’apprentissage. On retrouve ce type de message aussi bien dans le chamanisme que dans la gnose, et tout autant dans les philosophies orientales que dans les religions du Livre. Pour rester sur le terrain scientifique, les réflexions les plus récentes dans ce domaine réhabilitent la notion d’univers holographique, déjà mise en avant dans les années 1970-80 avec Karl Pribram et Michael Talbot. Le physicien Brian Greene explique que cette idée provient aujourd’hui des données issues de l’étude des trous noirs. On pensait autrefois que tout objet plongé dans un trou noir y disparaissait à jamais. Mais on a découvert que l’information qui constitue l’objet n’est en fait pas perdue, elle se retrouve stockée à la surface du trou noir, donc en deux dimensions. Cette information permettrait donc de reconstituer l’objet et on peut induire également que toute l’information qui se trouve à la surface d’un trou noir révèle ce qu’il contient. Clifford Johnson, de l’université de Californie du Sud, confirme ainsi que « tout ce qui est tombé dans le trou noir peut être intégralement exprimé sur la surface externe du trou noir ; on peut donc savoir ce qui se passe à l’intérieur rien qu’en se référant à l’extérieur. » Or, l’espace à l’intérieur d’un trou noir obéit aux mêmes règles que l’espace à l’extérieur ; on peut donc faire l’hypothèse que l’espace tridimensionnel dans son ensemble est le résultat de la projection des informations stockées sur une surface bidimensionnelle qui se trouverait tout autour de l’univers. Léonard Susskind, de l’université Stanford, pose donc la question du caractère illusoire de l’espace : « Le monde tridimensionnel est-il une illusion, de la même façon qu’un hologramme est une illusion ? Je suis enclin à penser que oui, le monde tridimensionnel est une sorte d’illusion et que la vraie réalité est la réalité bidimensionnelle à la surface de l’univers. »

Je ne peux terminer ce papier sans citer Philippe Guillemant qui présente dans son dernier livre Le Pic de l’Esprit une version toujours plus aboutie de sa théorie de la « double causalité », laquelle propose d’introduire la notion d’un « espace-temps flexible » : « Elle implique un bouleversement de notre conception du temps et corrélativement l’introduction d’un modèle de la conscience capable de décrire l’asservissement de notre espace-temps à des systèmes d’informations qui lui sont extérieurs et qui requièrent six dimensions supplémentaires. » A suivre.