Математическое доказательство опровергает гипотезу о симуляции Вселенной

Новое исследование Университета Британской Колумбии в Оканагане (UBC) математически доказывает, что наша Вселенная не может быть компьютерной симуляцией, поскольку фундаментальная природа реальности требует «неалгоритмического понимания», которое выходит за рамки любых вычислений. Выводы, опубликованные в Journal of Holography Applications in Physics, показывают, что полная и непротиворечивая теория всего не может быть выведена исключительно с помощью алгоритмов, что делает симуляцию невозможной.

Это излюбленный сюжетный ход научной фантастики: вся наша Вселенная может быть симуляцией, работающей на суперкомпьютере какой-нибудь развитой цивилизации. Новое исследование Университета Британской Колумбии (UBC) в Оканагане математически доказало, что это не просто маловероятно, а невозможно.

Доктор Мир Файзал, приглашённый профессор факультета естественных наук имени Ирвинга К. Барбера Университета Британской Колумбии в Оканагане, и его международные коллеги — доктора Лоуренс М. Краусс, Аршид Шабир и Франческо Марино — продемонстрировали, что фундаментальная природа реальности действует таким образом, что ни один компьютер никогда не сможет её смоделировать.

Их выводы, опубликованные в Journal of Holography Applications in Physics, выходят за рамки простого предположения о том, что мы не живём в смоделированном мире, подобном «Матрице». Они доказывают нечто гораздо более глубокое: Вселенная построена на понимании, которое находится за пределами досягаемости любого алгоритма.

«Было высказано предположение, что Вселенную можно смоделировать. Если бы такая симуляция была возможна, смоделированная Вселенная сама могла бы дать начало жизни, которая в свою очередь могла бы создать свою собственную симуляцию. Эта рекурсивная возможность делает крайне вероятным, что наша Вселенная является изначальной, а не симуляцией, вложенной в другую симуляцию», — пояснил доктор Файзал. 

Он добавил, что ранее эта идея считалась находящейся за пределами научного исследования, однако их недавние работы показали, что она действительно может быть научно обоснована.

Исследование основано на удивительном свойстве самой реальности. Современная передовая теория — квантовая гравитация — предполагает, что даже пространство и время не являются фундаментальными. Они возникают из чего-то более глубокого: чистой информации. Эта информация существует в том, что физики называют Платоновским миром — математической основе, более реальной, чем физическая вселенная, которую мы воспринимаем. Именно из этого мира возникают пространство и время.

Команда продемонстрировала, что даже эта информационная основа не может полностью описать реальность, используя одни лишь вычисления. Они использовали мощные математические теоремы, включая теорему Гёделя о неполноте, чтобы доказать, что для полного и непротиворечивого описания всего требуется то, что они называют «неалгоритмическим пониманием». Компьютер следует рецептам, шаг за шагом, независимо от их сложности. Но некоторые истины можно постичь только через неалгоритмическое понимание — понимание, которое не следует из какой-либо последовательности логических шагов. Эти «гёделевские истины» реальны, но их невозможно доказать посредством вычислений.

Пример «гёделевской истины» — утверждение: «Это истинное утверждение недоказуемо». Если бы оно было доказуемо, оно было бы ложным, что сделало бы логику противоречивой. Если же оно недоказуемо, то оно истинно, но это делает любую систему, пытающуюся его доказать, неполной. В любом случае, чистое вычисление терпит неудачу.

«Мы продемонстрировали, что невозможно описать все аспекты физической реальности с помощью вычислительной теории квантовой гравитации, — говорит доктор Файзал. — Следовательно, никакая физически полная и непротиворечивая теория всего не может быть выведена только с помощью вычислений. Скорее, для этого требуется неалгоритмическое понимание, которое более фундаментально, чем вычислительные законы квантовой гравитации, и, следовательно, более фундаментально, чем само пространство-время».

Исследователи опровергают идею, что сам Платоновский мир может быть смоделирован, несмотря на его математическую природу. 

«Опираясь на математические теоремы, связанные с неполнотой и неопределимостью, мы демонстрируем, что полностью непротиворечивое и полное описание реальности невозможно достичь только посредством вычислений, — объяснил доктор Файзал. — Для этого требуется неалгоритмическое понимание, которое по определению выходит за рамки алгоритмических вычислений и, следовательно, не может быть смоделировано. Следовательно, эта вселенная не может быть симуляцией».

Соавтор, доктор Лоуренс М. Краусс, утверждает, что это исследование имеет глубокие последствия: 

«Фундаментальные законы физики не могут быть заключены в пространстве и времени, поскольку они их порождают. Однако давно существует надежда, что по-настоящему фундаментальная теория всего сможет в конечном итоге описать все физические явления посредством вычислений, основанных на этих законах. Однако мы продемонстрировали, что это невозможно. Полное и непротиворечивое описание реальности требует чего-то более глубокого — формы понимания, известной как неалгоритмическое понимание».

Доктор Файзал утверждает, что вывод группы ясен и знаменует собой важное научное достижение: «Любая симуляция по своей сути алгоритмична — она должна следовать запрограммированным правилам. Но поскольку фундаментальный уровень реальности основан на неалгоритмическом понимании, Вселенная не может быть и никогда не сможет быть симуляцией». Это исследование прочно переносит гипотезу симуляции, долгое время считавшуюся непроверяемой, в область математики и физики, предоставляя окончательный ответ.

Источник: arXiv

#ГипотезаСимуляции #КвантоваяГравитация #ТеоремаГёделя #Физика #Математика