Como seria o MAIOR computador do UNIVERSO?

Do que um computador do tamanho da Terra seria capaz? Será que ele conseguiria resolver os mistérios da física? Ou então se tornaria consciente?

O computador mais potente do mundo hoje é o Frontier, construído em 2022 no Laboratório Nacional de Oak Ridge, nos Estados Unidos. Com um pico de performance de mais de um quintilhão de operações por segundo, que só para você ter uma noção, é um 1 seguido de 18 zeros, ou um bilhão de vezes mais operações por segundo do que o seu computador consegue. O Frontier representa o resultado de décadas da busca por máquinas cada vez mais potentes, que são capazes de realizar tarefas cada vez mais complexas, mais rápido do que nunca.

Uma busca que está bem longe de acabar, por sinal. O Frontier vai ser superado no futuro próximo, e quem sabe ele até já foi superado quando esse vídeo for lançado. O que leva a pergunta, qual é o computador mais poderoso possível.

Computadores têm duas formas de se tornarem mais poderosos. Ou os componentes básicos ficam menores ou os computadores ficam maiores. Nós já estamos chegando no limite de o quão pequenas nós podemos fazer as peças básicas de um computador.

Então eles têm que ficar maiores. O próprio Frontier ocupa um espaço de mais de 600 metros quadrados com mais de 175 quilômetros de cabo conectando quase 9 milhões de núcleos, entre mais de 9 mil processadores gerais e 37 mil processadores gráficos. Isso é muito computador!

Sem nenhum grande avanço na forma com que fazemos computadores, criar um computador muito melhor do que o Frontier significa criar um computador muito maior do que o Frontier. Um computador do tamanho de um bairro, ou talvez até de uma cidade, ou quem sabe um computador do tamanho de um planeta. O que leva a pergunta?

Qual é o maior computador possível no universo? E essa pergunta não é em vão. Com um computador grande o suficiente, nós poderíamos responder as perguntas mais importantes do mundo.

Por que nunca encontramos uma civilização além da nossa no universo? Qual é a origem da vida? Para onde vão as meias que somem durante a lavagem?

Se preparem porque esse vídeo vai longe. Falando em supercomputadores e avanços tecnológicos, é incrível imaginar até onde a tecnologia pode nos levar. Mas você não precisa de um computador do tamanho da Terra para começar a desvendar os seus próprios mistérios.

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Não perde tempo. Clica no link aqui da descrição ou do comentário fixado e comece sua jornada de aprendizado hoje mesmo. A chave para entender qual é o tamanho máximo de um computador é a energia.

Computadores usam energia, e fazer muitas computações significa gastar muita energia. O poder computacional humano está relacionado à capacidade de produzir energia. Mais energia significa mais tecnologia.

E essa é uma das conclusões dos trabalhos do físico Nikolai Kardashev. Kardashev criou uma forma de classificar uma civilização inteligente baseada no seu consumo de energia. Inclusive tem um vídeo aqui no canal sobre isso.

Uma civilização de tipo 1 seria capaz de utilizar todo o potencial energético do planeta de origem, enquanto uma civilização de tipo 2 seria capaz de utilizar toda a energia de uma estrela como o Sol. E uma civilização de tipo 3 seria capaz de utilizar toda a energia disponível na galáxia, contando planetas, estrelas, estrelas de nêutrons e até buracos negros. Atualmente a humanidade não é nem mesmo do tipo 1.

Nós não utilizamos todos os recursos energéticos disponíveis na Terra. O quão grande um computador pode ser vai depender de quanta energia está disponível para o computador usar. Qual a energia que a humanidade produz?

Atualmente seria possível alimentar 930 mil supercomputadores como o Frontier. O poder computacional máximo da humanidade hoje. Basicamente seria a humanidade desistindo de tudo, incluindo fazer comida, agricultura e tudo mais, e só usando todos os recursos para computadores.

Não adianta ter um computador do tamanho de um planeta sem ter a energia necessária para alimentar algo assim. Então qual vocês acham que poderia ser a fonte de energia de um computador assim? O maior computador possível seria um computador alimentado pela maior fonte de energia acessível, uma estrela como o Sol.

E para isso nós precisamos coletar a energia do Sol para usar em um supercomputador. Como que a gente pode fazer isso? Atualmente, a melhor proposta para coletar energia do Sol vem do físico Freeman Dyson.

A ideia dele ficou conhecida como esfera de Dyson. Existem diferentes propostas para como criar uma dessas esferas, mas, de forma geral, a estrutura seria basicamente um painel solar gigantesco, coletando toda a luz que o Sol emite e transformando essa luz em energia. Inclusive, eu tenho um vídeo aqui no canal em que eu explico detalhadamente todas essas ideias e os prós e contras de cada uma delas.

Com uma esfera de Dyson, nós teríamos uma quantidade de energia imensa à disposição, inclusive para alimentar computadores gigantescos. Então, o maior computador possível seria um computador que utiliza toda essa energia do Sol da forma mais eficiente possível. E esse computador tem um nome especial, Cérebro de Matrioshka.

O nome vem da ideia do físico Robert J. Bradbury, que propôs um computador que se assemelhava muito às bonecas russas, ou bonecas de matrióstica, que são aquelas bonecas que se encaixam uma dentro da outra. Então vamos entender direito como fazer um cérebro de matrióstica.

Tudo começa com uma fonte de energia, uma estrela como o Sol. O Sol produz energia através da fusão nuclear que acontece no núcleo dele, e essa energia escapa da nossa estrela através de luz, e luz em diferentes frequências, que vão desde luz visível até luz infravermelha e ultravioleta. É por isso que você precisa passar protetor solar sempre que for sair de casa.

Curte aqui o vídeo se você também sempre esquece. A exata quantidade de energia que o Sol emite de cada tipo de luz depende quase que só da temperatura dele. E essa descrição da energia emitida por frequência de luz tem um nome especial na física.

Radiação de corpo negro, que é justamente a radiação que resulta só da temperatura de um corpo. Combinando toda a energia de todo o tipo de luz que o Sol emite, dá pra calcular que o Sol emite 3,8 vezes 10 elevado a 26 watts de energia por segundo. Essa energia toda vai ser coletada por uma esfera de Dyson englobando o Sol, que vai alimentar um computador enorme que é a primeira parte do cérebro de matrióstica.

É na parte computacional dessa casca que a luz do Sol vai ser gasta realizando computação e guardando informações em uma memória. Mas se até o seu notebook esquenta recebendo trilhões e trilhões de vezes menos energia, um mega computador recebendo mais de 20 trilhões de vezes da energia que a humanidade produz na Terra vai esquentar. E bastante.

As leis da termodinâmica garantem que pelo menos uma fração da energia que a primeira camada do cérebro recebe vai virar calor e fazer o computador esquentar. E mesmo com uma eficiência de 99,9999%, esse computador vai emitir algo como 10 quadrilhões de watts de energia em calor, o que é um milhão de vezes mais energia do que a humanidade produz atualmente. Toda essa energia restante vai esquentar o computador, e coisas quentes emitem radiação, que é luz, da mesma forma que uma barra de ferro sendo derretida brilha.

Ou, em outras palavras, essa primeira esfera de Dyson vai brilhar e emitir energia o suficiente para alimentar um bilhão de computadores como o Frontier. Não seria eficiente desperdiçar toda essa energia, e é aqui que o nome matrióstica vai começar a fazer sentido. Uma segunda esfera de Dyson pode englobar a primeira esfera para usar essa energia que está sendo desperdiçada.

Uma segunda camada usando a radiação que é emitida pela primeira camada. E da mesma forma, a energia pode ser usada tanto para processamento computacional, armazenamento ou qualquer componente que precisa de energia para funcionar. A segunda camada também vai perder uma fração da sua energia na forma de calor.

E essa energia pode alimentar uma terceira esfera de Dyson que engloba a segunda. O processo se repete até que a gente chegue em uma esfera de Dyson que tenha uma temperatura equivalente à temperatura da radiação cósmica de fundo, ou da temperatura do universo, se você preferir chamar assim, que fica aproximadamente nos menos 270 graus Celsius. Qualquer esfera mais quente do que isso vai emitir radiação, que poderia ser usada para alimentar uma próxima camada.

De acordo com o Bradbury, essa última esfera de Dyson teria um raio igual ao raio da órbita de Netuno, e a comunicação entre as camadas poderia demorar horas ou até mesmo dias. Mas o tempo seria compensado por um poder computacional nunca visto antes, com uma ordem de grandeza de 10 elevado a 42 operações por segundo. O Frontier consegue fazer apenas 10 elevado a 18 operações por segundo.

O cérebro de Matrioshka seria trilhões de trilhões de vezes mais poderoso que o nosso computador mais poderoso atual. Um computador quase do tamanho do sistema solar, usando toda a energia do Sol. No artigo original do Bradbury, ele discute a possibilidade de computadores do tamanho de aglomerados de estrelas e até de uma galáxia inteira.

Mas o tempo necessário de comunicação entre as componentes poderia chegar a até milhares ou milhões de anos. E nesse ponto, é como se cada camada funcionasse como vários computadores interconectados e não um único computador centralizado. Seria uma espécie de internet de matriósticas, se você preferir chamar assim.

A diferença é que você ia jogar com um ping de um milhão de anos. Então um cérebro de matriótica ao redor de uma única estrela é o maior computador possível no universo, usando o máximo de energia da forma mais eficiente possível. Mas agora vem a pergunta que você provavelmente já está fazendo.

Será que daria pra rodar Minecraft com todos os mods de realismo e shaders? Provavelmente. Mas além disso, o que seria possível de fazer com um computador desses?

Curiosamente, a resposta é justamente rodar uma versão realista do Minecraft. E eu falo sério. Sendo mais preciso, nós podemos rodar algum jogo tão realista que ele deixa de ser um jogo e vira uma simulação perfeita.

Basicamente, cada célula ou átomo presente na Terra poderia ser simulado dentro de um computador desses. Talvez seja possível simular até mesmo o universo inteiro com detalhes extremos. Imagine um jogo 100% realista, onde você poderia visitar um buraco negro da sua casa ou ver personagens tão realistas que os seus corpos funcionam como simulações perfeitas da biologia do corpo humano.

Seria possível investigar todo tipo de questão científica com uma capacidade de simulação em tantos detalhes. Por exemplo, com uma simulação de um corpo humano a nível molecular, nós poderíamos testar todo tipo de remédio e tratamento médico antes na simulação e de forma mais rápida e prática do que nós conseguimos no mundo real. E dá até pra ir mais longe e simular o universo com uma precisão sem precedentes.

Seria possível testar todos os modelos teóricos possíveis pro universo simulando eles e comparando com as nossas observações do universo. E com isso identificar quais das nossas inúmeras teorias são as mais precisas e eficientes em descrever o universo com base no que sabemos dele. O que nos daria pistas sem precedentes sobre quais teorias valem a pena investigar mais a fundo e poderia significar encontrar o caminho para todo tipo de descoberta, da física quântica à cosmologia?

Qual o verdadeiro comportamento da energia escura? Por que as constantes fundamentais têm os valores que têm? Como que nós podemos combinar a gravidade e física quântica.

Isso sem contar o poder de uma inteligência artificial que teria uma quantidade absurda de neurônios, ultrapassando e muito a capacidade do ser humano. O poder de pensamento dessa máquina seria milhões de vezes maior do que a soma de toda a população mundial. Então simular uma mente humana seria consideravelmente simples para uma máquina que conseguisse recriar cada átomo que existe em um ser humano.

O cérebro de matriógica poderia recriar a humanidade célula por célula e criar cenários de testes como, por exemplo, testes de diplomacia entre países ou testes para a solução da questão climática. Ou reproduzir um período histórico para investigar linhas alternativas à história da humanidade. A simulação seria tão realista que seria difícil de diferenciar a simulação da realidade.

Então, espera. E se a gente é apenas uma simulação de um cérebro de matrióstica. Se uma simulação seria tão perfeita a ponto de simular cada célula ou átomo, quem garante que eu não seja uma simulação de um pedrolôs de uma civilização avançada?

E se nós somos apenas um teste dessa civilização que usou versões de eventos que não aconteceram na realidade deles? Essa ideia é conhecida como hipótese da simulação. Se é possível criar simulações convincentes de consciência, existe uma chance de que nós somos simulados.

Existem, inclusive, experimentos propostos para testar se a gente vive numa realidade simulada. E se você quiser um vídeo sobre, deixe um like nesse vídeo. Porém, a parte mais interessante dessa ideia é uma possível solução para o paradoxo de Fermi, que é o mistério de se nós estamos sozinhos ou não no universo.

Vamos supor que a civilização avançada que nos simula queira apenas fazer testes de como uma civilização semelhante a eles evolui tecnologicamente. Se o nosso universo fosse uma simulação só para responder isso, não haveria motivo para simular outra civilização dentro do computador. Então faria sentido existir apenas a gente.

Na verdade, as estrelas distantes e as partes inacessíveis do universo seriam simuladas só o suficiente para convencer a gente de que nós existimos em um universo enorme. E isso justificaria o motivo de nós nunca encontrarmos vida fora da terra. Os donos da simulação simplesmente não simulam mais ninguém.

Nós estamos sozinhos porque não há necessidade de existir uma outra civilização para essa simulação. Nós estaríamos dentro de uma simulação nesse exato momento. E se esse for o caso, a pergunta de se nós estamos sozinhos no universo muda completamente.

Porque nós não estamos sozinhos. Existe alguém fora da nossa realidade simulando a gente. Então a pergunta é, por que eles estão simulando a gente?

Talvez a nossa melhor resposta seja nos perguntar, o que a humanidade simularia dentro de um cérebro de matrióstica? Se baseando no uso moderno de computadores, simulações ou são parte de videogames, parte de alguma investigação científica ou simulam personagens para pessoas interagirem, como aquelas I. A.

s que simulam o comportamento de celebridades. Então talvez a minha vida seja uma forma de treinar uma inteligência artificial para se comportar como eu em um mundo fora da simulação. Ou talvez eu seja parte de um jogo estilo The Sims sobre youtubers.

Esse é o jogo mais chato que já existiu. Ou quem sabe nós somos parte de um experimento de história alternativa na qual a humanidade colapsou por conta do aquecimento global excessivo. Só dizendo.

E eu sei, eu sei que isso soa completamente loucura e até mesmo um pouco triste por um lado. A ideia de não ser real é bem desconfortável. E eu já tenho um vídeo só sobre hipóteses da simulação no canal.

O ponto é que o cérebro de matriológica é uma ideia que deixa a nossa imaginação fluir com possibilidades infinitas. Da mesma forma que um computador desses poderia responder quase qualquer pergunta, só imaginar um cérebro de matrióloga nos leva a pensar sobre perguntas interessantes que ainda existem no futuro. Perguntas que vão desde simular um universo do zero até investigar as verdades mais profundas da nossa existência.

Ou jogar Minecraft com shaders, dependendo da sua prioridade. Mais do que uma tecnologia para uma civilização que tem acesso a quantidades enormes de energia, o maior computador do universo também dá esperança para uma humanidade incessantemente curiosa. Nós com certeza podemos aprender mais sobre o universo.

Será que é só uma questão de tempo até a gente construir um cérebro de matrióstica? Ou será que a gente já está dentro de um? O que você faria se você tivesse o computador mais potente do universo só pra você?

Digita aqui nos comentários. Muito obrigado e até a próxima!