Одной из самых больших загадок современной физики является вопрос: может ли наша Вселенная быть сложной компьютерной симуляцией? Новое исследование международной группы физиков во главе с Миром Фаизалом из Университета Британской Колумбии дает на этот вопрос, похоже, окончательный ответ — нет.
В чем проблема?
Физики уже почти столетие безуспешно пытаются создать «Теорию Всего» — единую модель, которая объединила бы общую теорию относительности Эйнштейна (которая описывает очень большие объекты, как звезды и галактики) и квантовую механику (которая описывает мир субатомных частиц). Математика этих двух теорий вступает в противоречие друг с другом.
Некоторые популярные гипотезы, такие как теория струн или петлевая квантовая гравитация, предполагают, что пространство-время и вся физическая реальность возникают из некой фундаментальной основы — чистой информации. Как выразился физик Джон Уилер, идея состоит в том, чтобы получить «it from a bit» (реальность «это» из бита информации).
Почему «биты» не могут создать реальность?
Команда Фаизала показала, что эта идея несостоятельна. Они обратились к фундаментальным математическим теоремам, доказанным Куртом Гёделем, Альфредом Тарским и Грегори Хайтином. Эти теоремы устанавливают жесткие ограничения для любой формальной логической системы:
Теоремы Гёделя о неполноте: В любой непротиворечивой математической системе существуют истинные утверждения, которые невозможно доказать в рамках ее же правил.
Теорема Тарского: Система не может определить свое собственное понятие «истины».
Теорема Хайтина: Существует предел сложности, которую может описать любая алгоритмическая система.
Применив эти логические принципы к физике, исследователи пришли к выводу: физическую реальность невозможно полностью описать с помощью вычислений. Не все во Вселенной можно «просчитать» по заданному алгоритму.
Что это значит для гипотезы симуляции?
Ключевой вывод таков: любая симуляция, запущенная на компьютере, по определению является алгоритмической. Она должна строго следовать заложенным в нее правилам-программам.
Однако, если фундаментальная природа нашей Вселенной содержит неалгоритмические элементы (то есть то, что нельзя описать программой), то она не могла быть создана в виде симуляции. Ее просто нельзя «закодировать».
Ученые предлагают решение: для создания истинной «Теории Всего» необходима невычислимая, «мета-теория», которая будет находиться над алгоритмическим уровнем и сможет определять истинность утверждений извне системы.
Вывод
Исследование на основе строгой математической логики доказывает, что Вселенная не является и не может быть компьютерной симуляцией. Ее фундаментальная природа основана на чем-то более сложном и глубоком, чем просто набор алгоритмов, — на неалгоритмическом понимании, которое лежит в основе самих пространства и времени. Это означает, что наш мир принципиально невычислим и, следовательно, «настоящ».
Источник: vk.com
Источник: ai-news.ru
