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Comment savoir si nous vivons dans une simulation ?

David Kipping
David Kipping
professeur adjoint d'astronomie à l'Université de Columbia

Vivons-nous dans une simu­la­tion infor­ma­tique ? Voi­là une ques­tion qui a ins­pi­ré bon nombre d’œuvres de science-fic­tion. Mais pour­rions-nous cal­cu­ler nos chances d’être les créa­tions vir­tuelles d’une intel­li­gence supé­rieure ? Une nou­velle étude1 vise à mettre fin à cer­taines incom­pré­hen­sions dans la culture populaire.

Bien avant Matrix2 et le roman Simu­la­cron3, qui ont for­te­ment contri­bué à popu­la­ri­ser le concept de réa­li­tés simu­lées dans l’esprit col­lec­tif, Pla­ton avec son « allé­go­rie de la caverne » avait empri­son­né les hommes igno­rants dans une grotte. Il n’y a pas de doute, l’idée que nous vivons dans une simu­la­tion séduit. Plus récem­ment, le prix Gon­court 2020 L’A­no­ma­lie4 a même posé la ques­tion : « Com­ment, en tant que socié­té, réagi­rions-nous en appre­nant que nous vivons peut-être dans une telle réalité ? »

Une théorie sérieuse

En 2003, le phi­lo­sophe Nick Bos­trom, de l’U­ni­ver­si­té d’Ox­ford, a publié un article dans lequel il ima­gi­nait une civi­li­sa­tion tech­no­lo­gi­que­ment avan­cée pos­sé­dant une immense puis­sance de cal­cul dont elle pour­rait exploi­ter une petite par­tie pour simu­ler de nou­velles réa­li­tés héber­geant des êtres conscients5. Cela vou­drait dire que si l’on vit dans une simu­la­tion, ce serait parce qu’il y a une forme de vie plus intel­li­gente que nous, capable de créer un tel uni­vers. Est-ce pos­sible ? Et com­ment savoir si nos exis­tences quo­ti­diennes – et plus lar­ge­ment l’univers – ne sont pas les incar­na­tions d’un vaste pro­gramme informatique ?

Il y a une simi­li­tude ici avec la ques­tion : la vie existe-t-elle ailleurs dans l’u­ni­vers ? Jus­qu’à ce que nous trou­vions une vie extra­ter­restre, nous dis­po­sons d’une seule infor­ma­tion : elle a pu com­men­cer ici, sur la Terre. De telles inter­ro­ga­tions se prêtent par­ti­cu­liè­re­ment bien à l’in­fé­rence bayé­sienne – une méthode d’inférence sta­tis­tique qui cal­cule le degré de confiance à accor­der à une cause hypo­thé­tique. Cette tech­nique algo­rith­mique uti­lise le théo­rème de Bayes, qui cal­cule la pro­ba­bi­li­té qu’un évé­ne­ment se pro­duise en consi­dé­rant d’abord la pro­ba­bi­li­té d’un autre évé­ne­ment qui s’est déjà pro­duit. Dans les sta­tis­tiques bayé­siennes, vous pou­vez expo­ser tout ce que vous savez et tout ce que vous ne savez pas.

Pas de preuves irréfutables

En pla­çant l’ar­gu­ment de la simu­la­tion dans un cadre bayé­sien, on s’a­per­çoit que bon nombre d’hypothèses actuelles – qu’elles soient favo­rables ou défa­vo­rables à l’exis­tence d’une réa­li­té simu­lée – com­portent sou­vent trop de sup­po­si­tions. Par exemple, si l’univers est une simu­la­tion, il fau­drait sup­po­ser qu’il s’agit d’un « grand ordi­na­teur ». Et même si c’était le cas, il n’est pas une preuve en soi que l’univers a été créé par une intel­li­gence supérieure.

On ne peut pas dire non plus que la pré­sence des « failles » (comme le chat noir qui passe deux fois dans Matrix) est une preuve d’un monde simu­lé6. Cette der­nière hypo­thèse est par­ti­cu­liè­re­ment peu concluante, car même si quel­qu’un remar­quait de tels « défauts », le « créa­teur » pour­rait tou­jours rem­bo­bi­ner la simu­la­tion et les sup­pri­mer (afin d’effacer la mémoire). Et, comme il y a des limites fon­da­men­tales en matière de cal­cul qui pour­raient dimi­nuer la « net­te­té » de la simu­la­tion, il pour­rait choi­sir de ne pas réa­li­ser une simu­la­tion phy­sique détaillée de l’u­ni­vers entier, mais seule­ment de notre per­cep­tion de celui-ci.

Des futures socié­tés pour­raient, qui sait, créer des simu­la­tions de leur ancêtres – c’est-à-dire, des êtres humains doués de conscience, comme nous. 

Simplifier l’argument

L’humanité telle que nous la connais­sons pour­rait dis­pa­raître un jour, ou être sup­plan­tée par une ou plu­sieurs espèces post-humaines. Ces futures socié­tés pour­raient, qui sait, créer des simu­la­tions de leur ancêtres – c’est-à-dire, des êtres humains doués de conscience, comme nous. Mais, com­ment savoir si nous sommes des êtres humains ori­gi­naux, ou bien des simu­la­tions d’ancêtres ? Bos­trom pro­pose un cadre concep­tuel pour abor­der cette ques­tion et son argu­ment de la simu­la­tion contient trois pro­po­si­tions, dont l’un, selon lui, doit être vrai. Soit :

  1. les socié­tés humaines s’é­teignent avant d’at­teindre un stade où elles sont capables de simu­ler de nou­velles réalités ;
  2. même si elles atteignent ce stade, il est peu pro­bable qu’elles sou­haitent simu­ler une réa­li­té beau­coup plus simple que la leur ;
  3. la pro­ba­bi­li­té que nous vivions dans une simu­la­tion est proche de un.

Puisque le résul­tat final des deux pre­mières pro­po­si­tions de Bos­trom est que les simu­la­tions n’existent pas, elles peuvent être réduites en une seule [1]. Le tri­lemme devient ain­si un dilemme dans lequel il y a désor­mais deux possibilités :

  1. un uni­vers natu­rel (le nôtre) sans simulation ;
  2. un uni­vers natu­rel « ori­gi­nel » qui engendre une ou plu­sieurs simu­la­tions qui peuvent elles-mêmes en engen­drer d’autres, et dont notre uni­vers ferait partie.

Ici arrive le prin­cipe de base en sta­tis­tiques, « le prin­cipe d’in­dif­fé­rence » (de Laplace) qui dit qu’en l’ab­sence de preuves, toutes les hypo­thèses devraient être consi­dé­rées comme éga­le­ment pro­bables. Ça veut dire donc qu’en l’ab­sence de toute autre infor­ma­tion, ces deux scé­na­rios seraient aus­si admis­sibles l’un que l’autre. Mais, le fait que l’hy­po­thèse simu­lée contienne néces­sai­re­ment un uni­vers natu­rel par­mi les nom­breux uni­vers simu­lés signi­fie qu’il y aurait un peu moins de 50 % de chances pour que nous vivions dans une simu­la­tion infor­ma­tique.  Si on arrive à un peu moins de 50 % de chances, c’est parce qu’il est impos­sible de prou­ver si, oui ou non, nous vivons dans une simu­la­tion à notre insu. Même si nous étions des êtres vir­tuels, aucun élé­ment tan­gible ne per­met­trait de le prouver.

Un autre prin­cipe impor­tant dans la sta­tis­tique bayé­sienne, « le rasoir d’Oc­cam » (qui sti­pule que l’ex­pli­ca­tion la plus simple, toutes choses égales par ailleurs, est géné­ra­le­ment la bonne) est éga­le­ment dif­fi­cile à inté­grer for­mel­le­ment dans l’hy­po­thèse de la simu­la­tion. Nous ne savons pas com­bien de simu­la­tions sont plau­sibles et nous ne savons pas non plus com­ment décrire mathé­ma­ti­que­ment la com­plexi­té asso­ciée à chaque réa­li­té. Donc, le chiffre de moins de 50 % de chances que nous vivions dans une simu­la­tion doit être consi­dé­ré comme une limite supé­rieure abso­lue. En effet, même si nous fai­sons presque abs­trac­tion de la nature intrin­sè­que­ment trop com­plexe de l’hy­po­thèse simu­lée, il est impos­sible de faire en sorte que les chances de simu­la­tion soient supé­rieures à 50 %.

Pile ou face ?

La prin­ci­pale dif­fi­cul­té de ce type d’é­tudes est le manque d’in­for­ma­tions. Le seul fait réel sur lequel nous pou­vons nous appuyer est que nous exis­tons. Même en ajou­tant la condi­tion sup­plé­men­taire que nous n’ayons pas nous-mêmes lan­cé une simu­la­tion ne modi­fie guère le résul­tat final.

Mais, ima­gi­nons que, demain, nous com­men­cions à simu­ler des réa­li­tés. Et qu’il y ait des enti­tés conscientes dans ces réa­li­tés, qui ne savent pas qu’elles vivent à l’in­té­rieur de ces simu­la­tions. Un tel scé­na­rio chan­ge­rait la condi­tion ini­tiale d’une réa­li­té « nul­li­pare » (qui ne peut pas don­ner nais­sance à des nou­velles réa­li­tés) à une réa­li­té « pare » (qui peut y don­ner nais­sance). Il devien­drait ain­si hau­te­ment pro­bable que nous vivions dans un uni­vers simulé.

Selon les sta­tis­tiques bayé­siennes, pour­tant, l’is­sue la plus pro­bable de ce scé­na­rio est que nous vivons dans un uni­vers où il n’est pas pos­sible de simu­ler des nou­velles réalités.

Une hiérarchie de réalités ?

Ce para­doxe appa­rent est bien décrit par le phy­si­cien théo­ri­cien amé­ri­cain Sean Car­roll7. Il affirme que si l’on dis­pose d’une hié­rar­chie de réa­li­tés (de type Incep­tion) – dans laquelle chaque simu­la­tion lance sa propre simu­la­tion –, on assis­te­rait à une réduc­tion de la capa­ci­té de cal­cul à chaque niveau ulté­rieur. Ce qui signi­fie que chaque uni­vers simu­lé sera plus simple que l’univers dans lequel il a été créé.

Bien qu’il serait tou­jours pos­sible de pro­duire des simu­la­tions, et même des simu­la­tions impres­sion­nantes, leurs niveaux les plus bas n’au­raient pas la com­plexi­té néces­saire pour accueillir des enti­tés véri­ta­ble­ment conscientes. Il est néan­moins pos­sible, selon Car­roll, que nous vivions dans l’un de ces « niveaux infé­rieurs de réalité ».

Il est impor­tant de tra­vailler sur de telles idées, sur­tout lorsque l’on entend par­ler de la pro­ba­bi­li­té extrê­me­ment éle­vée (d’un mil­liard contre un) que nous vivions dans un uni­vers non simu­lé, sou­vent citée dans la culture popu­laire8. Ce chiffre implique une incroyable cer­ti­tude et a été obte­nu en extra­po­lant les ten­dances et les capa­ci­tés infor­ma­tiques actuelles. Cette pré­misse contient, cepen­dant, une incer­ti­tude inhé­rente si elle est trai­tée dans un cadre bayé­sien : nous ne pou­vons pas sim­ple­ment exclure la pos­si­bi­li­té d’un uni­vers naturel.

Peut-être devons-nous pas­ser de l’i­dée que vivre dans une simu­la­tion est une fata­li­té à l’i­dée que c’est une situa­tion quelque peu impro­bable ?9

Propos recueillis par Isabelle Dumé
1https://www.mdpi.com/2218–1997/6/8/109
2https://​www​.imdb​.com/​t​i​t​l​e​/​t​t​0​1​3​3093/
3https://​www​.goo​dreads​.com/​b​o​o​k​/​s​h​o​w​/​8​0​7​8​0​1​.​S​i​m​u​l​a​c​ron_3
4http://www.gallimard.fr/Catalogue/GALLIMARD/Blanche/L‑anomalie
5https://​aca​de​mic​.oup​.com/​p​q​/​a​r​t​i​c​l​e​-​a​b​s​t​r​a​c​t​/​5​3​/​2​1​1​/​2​4​3​/​1​6​10975
6https://​arxiv​.org/​a​b​s​/​1​2​1​0​.1847
7https://​www​.pre​pos​te​rou​su​ni​verse​.com/​b​l​o​g​/​2​0​1​6​/​0​8​/​2​2​/​m​a​y​b​e​-​w​e​-​d​o​-​n​o​t​-​l​i​v​e​-​i​n​-​a​-​s​i​m​u​l​a​t​i​o​n​-​t​h​e​-​r​e​s​o​l​u​t​i​o​n​-​c​o​n​u​n​drum/
8https://​www​.space​.com/​4​1​7​4​9​-​e​l​o​n​-​m​u​s​k​-​l​i​v​i​n​g​-​i​n​-​s​i​m​u​l​a​t​i​o​n​-​r​o​g​a​n​-​p​o​d​c​a​s​t​.html
9https://​www​.you​tube​.com/​w​a​t​c​h​?​v​=​H​A​5​Y​u​w​vJkpQ

Auteurs

David Kipping

David Kipping

professeur adjoint d'astronomie à l'Université de Columbia

Les recherches de David Kipping sont centrées sur les planètes et les lunes extrasolaires et il dirige le projet The Hunt for Exomoons with Kepler (HEK). Il travaille également sur l'étude et la caractérisation des exoplanètes en transit, le développement de nouvelles techniques de détection et de caractérisation, les atmosphères des exoplanètes, l'inférence bayésienne, les statistiques de population et la compréhension des hôtes stellaires. Passionné par la communication scientifique, il gère une chaîne YouTube où il parle de ses recherches et les sujets connexes.

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