دانشمندان با ریاضیات ثابت کردند: جهان ما شبیه‌سازی کامپیوتری نیست

پژوهش جدید ثابت می‌کند که جهان نمی‌تواند یک شبیه‌سازی کامپیوتری باشد، زیرا جنبه‌هایی از واقعیت غیرالگوریتمی است.

به گزارش خبرگزاری سینا ، در داستان‌ها و فیلم‌های علمی‌تخیلی این ایده مطرح می‌شود که ممکن است کل جهان ما یک شبیه‌سازی باشد که توسط ابرکامپیوتری پیشرفته ایجاد شده است. اکنون پژوهشی از دانشگاه بریتیش کلمبیا (UBC) نشان می‌دهد که این مفهوم از نظر ریاضی «غیرممکن» است.

براساس گزارش ساینس‌آلرت ، فیزیکدانان دانشگاه UBC نشان داده‌اند که عمیق‌ترین لایه‌های واقعیت به گونه‌ای عمل می‌کنند که هیچ کامپیوتری اصولاً قادر به تکرار آن نیست. این مطالعه ایده «زندگی در ماتریکس» را رد می‌کند و نتیجه‌ای عمیق‌تر ارائه می‌دهد: بنیان جهان بر نوعی درک غیرالگوریتمی استوار است که هیچ الگوریتمی نمی‌تواند آن را ثبت یا بازتولید کند.

رد فرضیه شبیه‌سازی کامپیوتری جهان با ریاضیات

فیزیک مدرن به فراتر از اشیا ملموس نیوتنی نگاه می‌کند. نظریه گرانش کوانتومی نشان می‌دهد که حتی فضا و زمان نیز چیزهایی بنیادی نیستند. آنها از چیزی عمیق‌تر پدیدار می‌شوند: اطلاعات خالص. این اطلاعات در جایی وجود دارد که فیزیکدانان آن را «قلمرو افلاطونی» می‌نامند؛ یک بنیان ریاضیاتی که از جهان فیزیکی که ما تجربه می‌کنیم، واقعی‌تر است. اینجاست که این شک و گمان ایجاد می‌شود که این اطلاعات می‌تواند شبیه به کدهای یک شبیه‌سازی کامپیوتری باشد. اما اکنون محققان نشان دادند که حتی این بنیان مبتنی‌بر اطلاعات نیز نمی‌تواند واقعیت را فقط با محاسبات و الگوریتم‌ها تعریف کند.

محققان برای اثبات ادعای خود از «قضایای ناتمامیت گودل » استفاده کردند. برای درک ساده‌تر این موضوع، قدم‌به‌قدم پیش می‌رویم:

1. یک کامپیوتر یا برنامه شبیه‌سازی ذاتاً «الگوریتمی» است؛ یعنی باید از مجموعه‌ای از قوانین و مراحل برنامه‌ریزی‌شده (مانند یک دستور پخت) پیروی کند.
2. قضایای گودل ثابت می‌کند که در هر سیستم ریاضی ثابت (مانند قوانین یک کامپیوتر) گزاره‌هایی «درست» وجود دارند که آن سیستم هرگز نمی‌تواند با قوانین خودش آنها را اثبات کند. (به این‌ها «حقایق گودلی» می‌گویند).
3. برای مثال، گزاره «این گزاره درست، قابل اثبات نیست» را در نظر بگیرید. اگر سیستم آن را اثبات کند، گزاره نادرست می‌شود و یک تناقض منطقی به‌وجود می‌آید. اگر سیستم نتواند آن را اثبات کند، گزاره درست است ولی سیستم ناتوان است. در هر دو صورت، محاسبات شکست می‌خورد.

پژوهشگران می‌گویند این منطق نیازمند چیزی فراتر از محاسبات است: درک غیرالگوریتمی. محققان اینطور نتیجه‌گیری می‌کنند:

محققان توضیح می‌دهد: «ما نشان داده‌ایم که توصیف تمام جنبه‌های واقعیت فیزیکی با استفاده از یک نظریه محاسباتی گرانش کوانتومی غیرممکن است. بنابراین، هیچ شکلی از نظریه همه‌چیز که کامل و سازگار باشد، نمی‌تواند به تنهایی از محاسبات مشتق شود. این امر نیازمند درک غیرالگوریتمی است که بنیادی‌تر از قوانین محاسباتی گرانش کوانتومی و در نتیجه بنیادی‌تر از خود فضا-زمان است.»

دکتر «لاورنس کراوس»، یکی از نویسندگان مقاله، می‌گوید این پژوهش پیامدهای عمیقی دارد: «مدت‌ها امید می‌رفت که یک نظریه بنیادی بتواند تمام پدیده‌های فیزیکی را از طریق محاسبات توصیف کند. بااین‌حال، ما نشان دادیم که این امر امکان‌پذیر نیست.» محققان پیشنهاد می‌کنند که برای حل این مشکل، علم فیزیک باید یک «فرا-نظریه همه‌چیز» (Meta Theory of Everything) توسعه دهد که این لایه غیرالگوریتمی را نیز در بر بگیرد.

یافته‌های این پژوهش در ژورنال Holography Applications in Physics  منتشر شده است.

نوشته دانشمندان با ریاضیات ثابت کردند:
جهان ما شبیه‌سازی کامپیوتری نیست اولین بار در خبرگزاری سیناپرس . پدیدار شد.