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El corazón de un generador de realidad virtual es su

ordenador, y la pregunta de qué entornos pueden ser reproducidos en realidad virtual por fuerza ha de conducir a la de qué cálculos pueden ser realizados. El repertorio de los generadores de realidad virtual todavía está limitado tanto por sus ordenadores como por sus generadores de imágenes. Cada vez que se incorpora a un generador de realidad virtual un ordenador más potente y más rápido, así como un mejor equipo de procesamiento de imágenes, el repertorio se amplía. Pero ¿seguirá siendo así? ¿Alcanzaremos finalmente la plena universalidad, tal como ya he dicho que cabe esperar en el caso de los generadores de imágenes? En otras palabras, ¿puede llegar a construirse un generador de realidad virtual único susceptible de ser programado para reproducir cualquier entorno que la mente humana sea capaz de

experimentar?

Tal como ocurre con los generadores de imágenes, no quiero decir con esto que el generador de realidad virtual único deba contener las especificaciones de todos los entornos lógicamente posibles, sino que pueda ser programado para reproducir

cualquiera de ellos. Podemos codificar los programas, por ejemplo, en discos compactos. Cuanto más complejo sea el entorno, más discos serán necesarios para almacenar el correspondiente

programa. Por lo tanto, para reproducir entornos complejos la máquina deberá disponer de un mecanismo de alimentación — como en el caso del generador universal de imágenes— capaz de leer cantidades ilimitadas de discos. A diferencia del generador de imágenes, un generador de realidad virtual puede necesitar una creciente cantidad de «memoria de trabajo» que almacene los resultados intermedios de sus cálculos. Podemos proporcionársela en forma de discos en blanco. El hecho de que la máquina necesite un suministro de energía y discos en blanco, así como

mantenimiento, no nos impide considerarla una «única máquina», a condición de que esas operaciones no equivalgan a una

modificación de su diseño ni contravengan las leyes de la física. En este sentido, pues, puede ser contemplado, en principio, un ordenador con una capacidad de memoria verdaderamente ilimitada, pero no, en cambio, un ordenador con velocidad de cálculo ilimitada. Un ordenador con un determinado diseño tendrá

siempre una velocidad máxima, que sólo se podrá aumentar mediante cambios en el diseño. Así pues, un determinado generador de realidad virtual no podrá realizar cantidades

ilimitadas de cálculos por unidad de tiempo. ¿No limitará esto su repertorio? Si un entorno es tan complejo que se tarda más de un segundo en calcular lo que el usuario debería ver dentro de un segundo, ¿cómo podrá la máquina reproducirlo fielmente? Para alcanzar la universalidad, necesitamos un truco tecnológico adicional.

Para extender su repertorio tanto como sea físicamente posible, un generador de realidad virtual deberá controlar otro de los atributos del sistema sensorial del usuario, a saber, la

velocidad de proceso de su cerebro. Si el cerebro humano fuese igual que un ordenador electrónico, sólo sería necesario cambiar el ritmo en el que su «reloj» emite los impulsos sincronizadores. Sin duda, el «reloj» del cerebro no es tan fácilmente controlable. Sin embargo, esto tampoco presenta, en principio, problema alguno. El cerebro es un objeto físico finito, y, por lo tanto, todas sus funciones son procesos físicos que, en principio, pueden ser

ralentizados o detenidos. El generador de realidad virtual definitivo deberá ser capaz de hacerlo.

Para conseguir una perfecta representación de entornos que requieran muchos cálculos, un generador de realidad virtual

debería operar más o menos del modo siguiente: cada nervio sensorial es físicamente capaz de transmitir señales a un cierto ritmo máximo, ya que una célula nerviosa que acaba de transmitir no puede volverlo a hacer hasta haber transcurrido

aproximadamente un milisegundo; por lo tanto, después que un nervio ha transmitido, el ordenador dispone al menos de un

milisegundo para decidir si, y cuándo, dicho nervio debe transmitir de nuevo. Si ha calculado esta decisión en, digamos, medio

milisegundo, no será necesaria manipulación alguna de la

velocidad del cerebro y el ordenador, simplemente, conectará el nervio en los momentos adecuados. De otro modo, el ordenador deberá provocar la ralentización del cerebro (o, en caso necesario, su detención) hasta haber completado el cálculo de lo que habría de suceder a continuación, y entonces volverá a permitir funcionar al cerebro a su velocidad normal. ¿Qué sensación notaría el

usuario? Por definición, ninguna. Experimentaría sólo el entorno especificado en el programa, sin ninguna ralentización, detención o reanudación. Afortunadamente, nunca es necesario que un

generador de realidad virtual acelere el normal funcionamiento del cerebro, lo que provocaría, sin duda, problemas de principio, ya que, entre otras cosas, ninguna señal puede viajar a mayor velocidad que la de la luz.

Este método nos permite especificar de antemano un entorno arbitrariamente complicado, cuya simulación requiera cualquier cantidad finita de cálculos y experimentarlo a cualquier velocidad y nivel de detalle subjetivos que nuestras mentes sean capaces de asimilar. Si los cálculos requeridos son demasiado numerosos para que los pueda realizar el ordenador, dentro del tiempo percibido subjetivamente, la experiencia no se verá afectada, si bien el usuario pagará esa complejidad en términos de tiempo externo transcurrido. Al terminar una experiencia con un generador de realidad virtual que hubiera tenido una duración subjetiva de cinco minutos, el usuario podría encontrarse con que habían transcurrido cinco años en la realidad física.

Un usuario cuyo cerebro sea desactivado y luego vuelto a activar tendrá una experiencia ininterrumpida de algún entorno, aunque haya pasado un largo período de tiempo en esa situación, pero un usuario cuyo cerebro sea desactivado para siempre dejará de tener experiencias a partir del momento de la desconexión. Esto significa que un programa que desactivara el cerebro del

usuario y no lo volviera a activar, no generaría ningún entorno que pudiera ser experimentado por aquél y, por lo tanto, no podría ser considerado válido para un generador de realidad virtual. En

cambio, un programa que reactive, antes o después, el cerebro del usuario obliga al generador de realidad virtual a reproducir algún entorno. Incluso un programa que no emitiese señal nerviosa alguna estaría reproduciendo algo: el oscuro y silencioso entorno del aislamiento sensorial perfecto.

En nuestra búsqueda de los límites de la realidad virtual nos hemos alejado mucho de lo que es posible hoy día e incluso de lo que nos traerá el futuro tecnológico más previsible. Permítaseme, pues, insistir en que para nuestro propósito los obstáculos

tecnológicos son irrelevantes. No investigamos qué clases de

generadores de realidad virtual podemos construir, ni siquiera qué clases de generadores de realidad virtual podrán ser construidos por ingenieros humanos. Investigamos lo que las leyes de la física permiten o no en el campo de la realidad virtual. Y ello es

importante por una razón que no tiene nada que ver con las

Dicha razón es que la relación entre la realidad virtual y la realidad «ordinaria» forma parte de la compleja e insólita estructura de la realidad, que es el tema de este libro.

Al considerar diversos trucos —estimulación nerviosa,

detención y reactivación del funcionamiento del cerebro, etcétera— , hemos conseguido proponer un generador de realidad virtual físicamente posible y cuyo repertorio cubre la totalidad del espectro sensorial, el cual es plenamente interactivo y no está limitado por la velocidad o la capacidad de memoria de su ordenador. ¿Queda algo fuera del repertorio de semejante generador de realidad virtual? ¿Constituiría su repertorio el

catálogo de todos los entornos físicamente posibles? La respuesta es que no. Incluso el repertorio de esta máquina futurista quedaría drásticamente limitado por su mera condición de objeto físico. En realidad, ni siquiera llegaría a rozar la superficie de lo que es lógicamente posible, como demostráré a continuación.

La idea básica de la prueba que lo demuestra —conocida como argumento diagonal— es anterior a la idea de la realidad virtual. Fue empleada por primera vez en el siglo XIX por el matemático Georg Cantor a fin de probar la existencia de cantidades infinitas mayores que la infinidad de los números

naturales (1, 2, 3, ...). La misma prueba constituye el núcleo de la teoría de la calculabilidad, desarrollada por Alan Turing y otros matemáticos en los años treinta, y fue utilizada también por Kurt Gödel para probar su conocido «teorema de la in—completitud», del que hablaremos en el capítulo 10.

Cada entorno del repertorio de nuestra máquina es generado por algún programa de su ordenador. Imaginemos el conjunto de todos los programas válidos de dicho ordenador. Desde un punto de vista físico, cada uno de esos programas especifica un

determinado conjunto de valores para variables físicas —sobre discos u otro soporte—con que se programa el ordenador.

Sabemos, por la teoría cuántica, que todas estas variables están cuantificadas y que, por consiguiente, con independencia de cómo trabaje el ordenador, el conjunto de posibles programas será

discreto. Cada programa puede, por lo tanto, ser expresado como una secuencia finita de símbolos en un código discreto o en

lenguaje informático. El número de posibles programas es infinito, pero cada uno de ellos sólo puede contener un número finito de símbolos porque los símbolos son objetos físicos, hechos de materia y con configuraciones reconocibles, y no podemos

confeccionar una cantidad infinita de ellos. Como explicaré en el capítulo 10, esas exigencias físicas intuitivamente obvias (que los programas deben estar cuantificados y cada uno de ellos ha de consistir en un número finito de símbolos y puede ser ejecutado en una secuencia de pasos) son más importantes de lo que parece. Son las únicas consecuencias de las leyes de la física que deben ser respetadas estrictamente para que sea posible la prueba, pero resultan suficientes para imponer drásticas restricciones al

repertorio de cualquier máquina físicamente factible. Otras leyes físicas podrán imponer restricciones adicionales, pero éstas no afectan a las conclusiones del presente capítulo.

Imaginemos ahora ese conjunto infinito de programas posibles, recogidos en una lista infinitamente larga y numerados como programa 1, programa 2, etcétera. Podrían, por ejemplo, estar ordenados por orden «alfabético» de acuerdo con los

símbolos en los que estén expresados. Puesto que cada programa genera un entorno, la lista podría también ser una relación de todos los entornos del repertorio de la máquina, que podríamos denominar entorno 1, entorno 2, etcétera. Podría ocurrir que alguno de los entornos estuviese repetido, ya que es

efectivamente posible que dos programas distintos efectúen los mismos cálculos, pero ello no afecta al razonamiento. Lo

importante es que cada entorno del repertorio de nuestra máquina aparezca, al menos, una vez en la lista.

Un entorno simulado puede ser limitado o ilimitado en tamaño y duración aparentes. La simulación de una vivienda por un arquitecto, por ejemplo, puede ejecutarse por tiempo

indefinido, pero tendrá, en cambio, un volumen limitado. Un videojuego puede conceder al usuario un tiempo limitado para jugar, o puede reproducir un universo de juego de dimensiones ilimitadas, permitir una capacidad de exploración ilimitada y acabar sólo cuando el usuario lo decida deliberadamente. Para simplificar la prueba, consideraremos únicamente programas sin fin. No es una gran restricción, ya que si un programa se para, siempre podemos considerar su falta de respuesta como la respuesta de un entorno de aislamiento sensorial.

Permítaseme definir aquí una clase de entornos lógicamente posibles que denominaré entornos cantgotu, en parte en honor de

Cantor, Gödel y Turing, y en parte por la razón que explicaré en

breve. Durante el primer minuto subjetivo, un entorno cantgotu se comporta de modo distinto al entorno 1 (generado por el

programa 1 de nuestro generador). No importa cómo se comporte, mientras sea para el usuario reconociblemente distinto del entorno 1. Durante el segundo minuto, se comporta de modo distinto al entorno 2 (si bien ahora puede parecerse al entorno 1). Durante el tercer minuto, se comporta de modo distinto al entorno 3 y así sucesivamente. Denominaré entorno cantgotu a todo entorno que satisfaga estas reglas.

Ahora bien, puesto que un entorno cantgotu no se comporta exactamente como el entorno 1, no puede ser el entorno 1; y puesto que no se comporta exactamente como el entorno 2, no puede ser el entorno 2. Puesto que es seguro que, antes o

después, se comportará de modo distinto al entorno 3, al entorno 4 y a todos los entornos de la lista, tampoco puede ser ninguno de ellos. Pero la lista contiene todos los entornos generados por todos los programas posibles para esa máquina. Por consiguiente,

ninguno de los entornos cantgotu está en el repertorio de la máquina. Los entornos cantgotu son entornos a los que no

podemos acceder[2] _{desde este generador de realidad virtual.}

Está claro que existen infinidad de entornos cantgotu, ya que su definición deja una inmensa libertad para escoger su

comportamiento; la única restricción es que, durante cada minuto, no deben comportarse de una determinada manera. Puede

demostrarse que por cada entorno del repertorio de un

determinado generador de realidad virtual hay infinitamente más entornos cantgotu que no puede reproducir. Tampoco hay mucho campo para ampliar el repertorio utilizando una gama distinta de generadores de realidad virtual. Supongamos que tuviésemos un centenar, cada uno de ellos dotado (para los propósitos del

razonamiento) de un repertorio diferente. Toda la colección, combinada con el sistema de control programable que determina cuál de ellos debe entrar en funcionamiento para ejecutar un determinado programa, no sería más que un generador de realidad virtual más grande. Este generador estaría sujeto al razonamiento que he expuesto, así que por cada entorno que

pudiese reproducir habría una infinidad que no podría. Y, lo que es más, la suposición de que diferentes generadores de realidad

virtual podrían tener diferentes repertorios peca de optimista. Como veremos en breve, todos los generadores de realidad virtual lo suficientemente sofisticados tienen el mismo repertorio.

De modo que nuestro hipotético proyecto de construcción del generador de realidad virtual definitivo, que iba tan bien hasta

aquí, se encuentra de repente ante un muro infranqueable. Por más mejoras que se introduzcan en un futuro aún lejano, el repertorio de toda la tecnología de realidad virtual nunca crecerá más allá de cierto conjunto fijo de entornos. Sin duda, este

conjunto es infinitamente mayor, y más diverso, en comparación con la experiencia humana anterior a la tecnología de realidad virtual, pero, no obstante, es sólo una parte infinitesimal de todos los entornos lógicamente posibles.

¿Qué se siente en un entorno cantgotu? Si bien las leyes de la física no nos permiten experimentarlo de modo directo, desde el punto de vista lógico es posible y, por tanto, legítimo preguntarse cómo sería esa experiencia. Ciertamente, no nos podría

proporcionar nuevas sensaciones, ya que es posible un generador universal de imágenes y se asume que forma parte de nuestro generador de realidad virtual de alta tecnología. Así, un entorno cantgotu nos parecería misterioso sólo después de haberlo

experimentado y reflexionar sobre los resultados. Sería algo

parecido a lo siguiente: supongamos que es usted un aficionado a la realidad virtual en un lejano futuro de ultraalta tecnología. Está usted hastiado, ya que le parece que ha probado todo lo

interesante en ese campo. Pero, un buen día, aparece un genio que le propone transportarle a un entorno cantgotu. Si bien al principio usted se muestra escéptico, acepta finalmente probarlo y es transportado al entorno. Tras algunos experimentos, le parece reconocerlo. Responde exactamente igual que uno de sus entornos favoritos, que en su sistema doméstico de realidad virtual tiene el número de programa X. A pesar de ello, continúa experimentando, y, en un momento dado, llegado el X.° minuto subjetivo de la

experiencia, el entorno responde de un modo muy diferente a lo que se espera del entorno X. Así que abandona la idea de que se trata del entorno X. Quizás entonces se da cuenta de que todo lo sucedido es también consistente con otro entorno reproducible, el entorno Y. Pero después, durante el Y.° minuto subjetivo de la experiencia, se da cuenta de que no es así. Ésta es, simplemente, la característica de un entorno cantgotu: por más conjeturas que haga, por más complejo que sea el programa que le parezca responsable de la representación del entorno, siempre se equivocará, ya que ningún programa —ni de su generador de realidad virtual, ni de ningún otro— lo reproducirá.

Más pronto o más tarde, tendrá que poner fin a la prueba. Llegado a este punto, quizás se sienta inclinado a admitir que el

genio no le engañó. Esto no equivale a decir que pueda demostrar —nunca podrá— que ha estado en un entorno cantgotu, puesto que siempre habrá algún programa aún más complejo que el genio pueda ejecutar y que tenga puntos de contacto con las

experiencias por las que usted ha pasado antes. Ésta es,

precisamente, como ya he comentado, la característica general de la realidad virtual, es decir, que la experiencia no puede probar que uno se encuentra en un determinado entorno, sea la pista central de Wimbledon o un entorno del tipo cantgotu.

De todos modos, no existen semejantes genios ni tales

entornos, así que debemos concluir que la física no permite que el repertorio de un generador de realidad virtual sea, ni con mucho, tan extenso como la sola lógica permitiría. ¿Cuán extenso puede ser?

Puesto que no podemos esperar reproducir todos los entornos lógicamente posibles, consideremos una clase más modesta (pero, en último término, más interesante) de

universalidad. Definamos un generador universal de realidad

virtual como aquel cuyo repertorio contiene el de cualquier otro

generador de realidad virtual físicamente posible. ¿Puede existir semejante máquina? Sí. Ello resulta obvio —quizás demasiado obvio— sólo con pensar en los ingenios futuristas basados en la estimulación nerviosa controlada por ordenador. Dicha máquina podría ser programada para tener las características de cualquier máquina rival. Podría calcular cómo respondería la otra máquina de acuerdo con cualquier programa y cualquier comportamiento del usuario, de modo que podría reproducir estas respuestas con perfecta fidelidad (desde el punto de vista del usuario). Digo que ello resulta «quizás demasiado obvio», porque contiene una importante asunción sobre lo que el ingenio propuesto, y más específicamente su ordenador, podría ser programado para hacer: dado el programa apropiado y tiempo y espacio de

almacenamiento de datos suficientes, podría calcular el resultado de cualquier cálculo realizado por cualquier otro ordenador,

incluyendo el del generador de realidad virtual rival. En

consecuencia, la factibilidad de un generador de realidad virtual universal depende de la existencia de un ordenador universal, una máquina única, capaz de calcular todo lo calculable.

Como he dicho, esta clase de universalidad fue estudiada al principio no por físicos, sino por matemáticos. Trataban de precisar la noción intuitiva de «calcular» (o «computar» o «demostrar»)

algo en matemáticas. No tomaron en consideración el hecho de que el cálculo matemático es un proceso físico (en particular, como he dicho, es un proceso de representación en realidad virtual) y que, por consiguiente, resulta imposible determinar mediante razonamiento matemático lo que puede ser calculado