STEPHEN WOLFRAM:  Cuando empezamos a pensar en el mundo en términos computacionales, surge la pregunta de qué significa eso. La gente suele decir cosas como: si el mundo es computacional, ¿dónde está el ordenador en el que se ejecuta? Esto genera confusión. Los modelos son una forma de representar lo que hace el mundo natural. No representan mecánicamente lo que hace el mundo natural. Es un tema complejo, pero profundicemos en él.

Empecemos con la física. ¿De qué está hecho el mundo físico? Nos remontamos a la antigüedad, cuando la gente debatía si el universo era discreto o continuo. A finales del siglo XIX, descubrimos que la materia es discreta, una comprensión que hemos tenido en los últimos tiempos y que constituye la base de mi trabajo. Podemos pensar en el espacio también como discreto. Entonces, nos preguntamos: ¿qué hay en el universo? ¿De qué está hecho el universo? Lo concebimos como un conjunto de átomos discretos del espacio. No son átomos en el sentido de átomos químicos, sino átomos en el sentido de unidades indivisibles. Son átomos del espacio. Y lo único que se puede decir sobre los átomos del espacio es cómo se relacionan entre sí.

Podemos representarlo mediante una red donde decimos que este átomo del espacio está conectado, relacionado con otros átomos del espacio. Así, representamos todo el universo como un gráfico, una red. E imaginamos que el universo, el espacio y todo lo que contiene son simplemente características de esa red. En última instancia, lo que existe es esta red que representa el espacio y todo lo que hay en él. Ahora bien, otra pregunta es: ¿qué hace esta red? En términos tecnológicos, podría ser la estructura de datos del universo. Pero, ¿cuál es, por así decirlo, el algoritmo del universo?

Para ello, imaginamos que en esta red, observamos pequeños fragmentos y decimos que existe un conjunto de reglas que indican que cada vez que se encuentra un fragmento de red con una apariencia determinada, este se reescribe en un fragmento con otra apariencia. Y este proceso se repite continuamente. Este proceso de reescritura de la red representa el transcurso del tiempo. Es decir, el tiempo se corresponde con este proceso computacional progresivo de reescritura de la red.

Y una pregunta que cabe plantearse es: ¿cuál es el efecto a gran escala de esto? Si existen, digamos, 10 elevado a la 400 de estos átomos del espacio, y todos se reescriben de todas estas maneras, ¿qué sucede en conjunto? Una situación análoga es la que se da en un fluido, donde sabemos lo que ocurre a nivel de las moléculas individuales que chocan y rebotan entre sí, etc. Pero entonces surge la pregunta: ¿cuál es el efecto agregado de esto cuando observamos billones de moléculas juntas? Y sabemos que, en ese caso, lo que emerge es la mecánica de fluidos.

Pues bien, en el caso de estas redes y átomos del espacio, lo que parece surgir es la relatividad general, la teoría de la gravedad, las ecuaciones de Einstein, etc. Ese es el efecto agregado de todos estos procesos microscópicos asociados a la estructura de esta red.

Pues bien, lo que sucede es que existen diversas maneras en que la red puede reescribirse, pero también existen distintas partes de la red que pueden reescribirse por separado, de modo que no hay un único hilo histórico que indique que la red se encuentra en esta forma, luego en esta otra y después en esta otra. Hay muchos hilos históricos posibles que corresponden a distintos órdenes posibles en los que se pueden realizar estas pequeñas reescrituras. Y esa posibilidad de todos estos caminos históricos diferentes es lo que da origen a la mecánica cuántica en nuestros modelos.

Lo característico de la mecánica cuántica es que, mientras que en la física clásica se parte de la idea de que ocurren cosas definidas y que las cosas siguen trayectorias definidas, en la mecánica cuántica existen muchísimos caminos posibles, y solo podemos observar el efecto global, representado en términos de probabilidades de todos esos caminos.

La idea general es que, en última instancia, lo que existe en el universo es esta red de átomos del espacio, y existen muchos tipos diferentes de trayectorias históricas de esos átomos de esa red, y eso es lo que da lugar a la física tal como la conocemos, y cada vez obtenemos más detalles sobre cómo la física tal como la conocemos emerge de esa estructura subyacente tan simple.

Pero hay algo que me confundió durante mucho tiempo: en esta imagen, parece que existe una regla específica para actualizar este gráfico, esta red, etc. ¿Por qué nuestro universo tiene esa regla en particular y no otra? ¿Cómo lo entendemos? Y de entre las infinitas reglas posibles, ¿por qué tenemos esta en concreto? Al final, me di cuenta de que, en realidad, no tenemos una regla específica. De hecho, se utilizan todas las reglas posibles.

Lo que sucede es que, así como existen diferentes trayectorias históricas asociadas a las distintas aplicaciones de una regla en particular, también existen diferentes trayectorias históricas asociadas a la aplicación de diferentes reglas. En definitiva, la forma de entender las cosas es que lo que se tiene representa todos los cálculos posibles. Yo lo llamo la ruliada.

¿Qué es la ruliad? Es el límite entrelazado de todas las computaciones posibles. La ruliad es algo muy abstracto. Es algo único. Imagina que tienes todas las máquinas posibles que pueden realizar computaciones, todos los sistemas abstractos posibles que pueden realizar computaciones. Los pones en marcha. Están entrelazados porque dos máquinas diferentes pueden producir el mismo resultado. Y eso, de alguna manera, entrelaza las diferentes piezas, la estructura de la ruliad. Así que la ruliad es algo muy abstracto.

Puedes imaginarte un espacio ruliad. Al moverte por la ruliad, es como si usaras distintos dispositivos computacionales para predecir lo que sucederá en el mundo. En cierto modo, puedes pensar que distintas mentes están ubicadas en diferentes lugares de la ruliad. Cada mente tiene una forma diferente de pensar sobre el futuro. Esto se puede representar diciendo que esas mentes se encuentran en distintos puntos de la ruliad. Así, las mentes que están muy alineadas estarán cerca unas de otras en el espacio ruliad.

Ya sabes, las mentes humanas podrían estar agrupadas. Los gatos y los perros podrían estar un poco más lejos. El clima, con su propia voluntad, podría estar mucho más lejos. Es similar al espacio físico, donde tendríamos diferentes puntos de vista sobre lo que vemos en el mundo. Si estamos muy cerca, diremos que vemos lo mismo. Si estamos lejos, diremos que vemos cosas diferentes.

En realidad, en nuestro modelo de física, existen tres tipos diferentes de espacio que resultan importantes. El espacio físico es el que solemos experimentar, lo que llamamos espacio branquial, que es una especie de espacio de historias posibles asociado con la mecánica cuántica, y el espacio rulial, que es algo mucho más general que representa diferentes puntos de vista sobre cómo funciona el universo.

Pero la ruliad es un objeto completamente inevitable y necesario. Dada la idea de computación, no hay otra opción que tener la ruliad. La ruliad es el límite de todas las computaciones posibles. Es un objeto único e inevitable. Entonces, la pregunta es: ¿cómo encajamos en eso? Somos observadores incrustados en la ruliad, hechos de la misma materia que la ruliad, y la pregunta es: ¿cuál es nuestra percepción de la ruliad dada esa configuración?

Y lo que resulta crucial es que somos observadores de cierto tipo, y los observadores de nuestro tipo necesariamente perciben la ruliad de ciertas maneras. Permítanme intentar dar primero un ejemplo más sencillo.

Cuando observamos moléculas rebotando, podemos preguntarnos: ¿qué percibes de estas moléculas rebotando? Una característica de los procesos moleculares es que son reversibles. Si tienes una película de moléculas chocando, rebotando, etc., no puedes distinguir si la película se reproduce en sentido directo o inverso. Las colisiones microscópicas se ven todas iguales.

Sin embargo, a nivel macroscópico, sabemos que al romper un trozo de vidrio, el resultado es algo muy diferente. Es muy distinto que no se pueda revertir el proceso. Vemos cómo se rompe, pero no cómo se recompone espontáneamente a partir de los fragmentos. Ese es el fenómeno de la irreversibilidad, el fenómeno del aumento de la entropía, la segunda ley de la termodinámica, etc.

¿Por qué ocurre esto? En realidad, ocurre debido al fenómeno de la irreductibilidad computacional. Lo que sucede es que la configuración original del sistema se ejecuta computacionalmente hacia adelante. Este cálculo, en efecto, encripta la simplicidad presente en las condiciones iniciales, en la configuración inicial del sistema.

Entonces surge la pregunta: ¿qué observamos en esa configuración inicial? En principio, podemos tomar el resultado y revertirlo. Pero en la práctica, como observadores con recursos computacionales limitados, no podemos realizar todos esos cálculos irreversibles e irreductibles para seguir todos los pasos. Nos vemos obligados a decir que nos parece aleatorio.

Si pudiéramos realizar cálculos ilimitados, siempre conoceríamos esta compleja configuración molecular, derivada de la condición inicial simple. Pero debido a nuestras limitaciones computacionales, debemos aceptar que nos parece aleatoria y confiar en la segunda ley de la termodinámica.

Así pues, la segunda ley de la termodinámica es consecuencia de nuestra simplicidad computacional en relación con la irreductibilidad computacional de los procesos subyacentes. Este es un ejemplo de cómo nuestra naturaleza como observadores determina esencialmente las leyes de la física que percibimos.

En esencia, lo que hacemos es que observadores como nosotros exploramos áreas específicas de reducibilidad. Debo decir que si todo fuera puramente irreductible, no creeríamos en las leyes de la naturaleza. Simplemente diríamos: «Todo en el universo es impredecible. Solo tenemos que observar cómo se desarrolla para ver qué sucede».

Pero, de hecho, sabemos que existen ciertos aspectos de la reducibilidad computacional. Hay ámbitos en los que sabemos que existen regularidades en el universo, que nosotros, con nuestras mentes finitas, podemos aprovechar para afirmar que algo es predecible. Es una ley de la naturaleza. Es algo que nos permite reducir la complejidad del mundo a algo que podemos comprender y narrar mentalmente.

Entonces, la pregunta no es ¿por qué existe la Ruliad? La Ruliad existe inevitablemente. Es algo abstracto que existe necesariamente y es único. La pregunta menos obvia es ¿por qué existimos nosotros? ¿Por qué hay observadores como nosotros integrados en la Ruliad? Creo que es algo que pronto podremos deducir científicamente.

Es decir, una característica de los observadores como nosotros es que tendemos a procesar enormes cantidades de datos. Miramos a nuestro alrededor y vemos todos esos píxeles de datos, y aun así, procesamos toda esa información y decidimos qué palabra vamos a decir a continuación. Reducimos toda esa información. La procesamos muy lentamente para decidir qué hacer después. Esa parece ser una característica de nuestro cerebro.

Parece ser una característica esencial de lo que percibimos como consciencia, por así decirlo. Se trata de que recibimos una especie de hilo conductor de experiencia que emerge del procesamiento de toda esta información. Es algo distinto al resto del mundo natural.

Es decir, según mi principio de equivalencia computacional, los cerebros no son computacionalmente más sofisticados que los objetos aleatorios del mundo. Ya saben, la gente suele decir, un tanto caprichosamente, que el clima tiene voluntad propia. Y el principio de equivalencia computacional afirma que, efectivamente, todos esos movimientos de fluidos en la atmósfera realizan un cálculo tan sofisticado como el que se produce con la electroquímica de las neuronas y los cerebros.

Pero el problema radica en que el procesamiento del clima es de naturaleza muy diferente. No se asemeja a los cálculos que realizamos en nuestro cerebro. Tampoco posee la misma capacidad de procesar todos los datos de entrada y sintetizarlos para llegar a una única acción consensuada. Parece que esta característica es fundamental para nuestra particular forma de percibir el universo y para lo que consideramos las leyes de la física.

Existen otros aspectos a considerar, como por ejemplo, ¿por qué creemos en la realidad objetiva? Cada uno de nosotros tiene una perspectiva interna de cómo funcionan las cosas y cómo las interpretamos. Sin embargo, creemos que existe un mundo exterior cuya estructura todos comprenden, en mayor o menor medida.

Y creo que lo que también me sorprende es que, al parecer, el surgimiento de una noción razonable de la realidad objetiva depende del hecho de que seamos muchos. Si solo fuéramos uno, no tendríamos una noción clara de la realidad objetiva.

Esto se debe a que todos podemos extrapolar que nuestras percepciones y sentimientos internos son similares a los de otras personas. Y a esas otras personas, que todos observamos, todos coincidimos en cierto modo sobre cómo funciona el universo, cómo funciona el mundo. Y por eso creemos en la realidad objetiva. Es una característica interesante que se extiende a muchas cosas diferentes.

La mecánica cuántica, por ejemplo, es un campo donde ha sido muy confuso entender por qué la gente cree que ocurren cosas definitivas. En mecánica cuántica, siempre se siguen múltiples caminos posibles de la historia. ¿Por qué, entonces, la gente afirma que sí, que ocurrió algo definitivo y que todos estamos de acuerdo en qué fue?

Creo que la respuesta es que, en cierto sentido, todos estamos muy cerca en lo que yo llamo espacio branquial, el espacio de las posibles ramas cuánticas. Es similar al espacio físico. Es decir, si preguntas cómo es el cielo nocturno, todos diremos que se parece más o menos a esto, que tiene estas constelaciones, etc.

Pero todos coincidimos en cómo se ve el cielo nocturno porque todos habitamos este mismo planeta. Si estuviéramos dispersos por toda la galaxia, sin duda no coincidiríamos en cómo es el cielo nocturno. Es precisamente porque estamos cerca unos de otros, porque somos muchos seres cercanos, que tenemos ciertas percepciones sobre cómo funciona el mundo.

Pero uno puede seguir adelante e intentar comprender hasta qué punto, debido a que somos como somos, se vuelve inevitable que la ciencia en la que creemos, las leyes de la física en las que creemos, deban ser como son, lo cual es una conclusión metafísica bastante sorprendente que, personalmente, no me esperaba en absoluto.

https://bigthink.com/the-well/objective-reality-only-exists-because-other-people-do/