Физики из Университета Британской Колумбии наконец поставили точку в споре о том, является ли наша Вселенная гигантской компьютерной симуляцией, как в фильме «Матрица». Оказалось, что структура реальности слишком сложна и не поддается цифровому копированию.
Идея о том, что мы живем внутри кода, долгое время занимала умы философов и ученых. Но в свежей работе, опубликованной в *Journal of Holography Applications in Physics*, международная команда под руководством доктора Мира Файзала (UBC Okanagan) опровергла эту гипотезу. По их мнению, ни один, даже квантовый, компьютер не сможет смоделировать базовые законы мироздания.
Файзал отмечает, что ранее идея симуляции считалась чистой философией. Если бы Вселенная могла быть смоделирована, это означало бы бесконечную цепь дочерних симуляций, и шанс на то, что мы находимся в «оригинале», был бы крайне мал. «Тем не менее, наше недавнее исследование показало, что на самом деле это может быть решено с научной точки зрения», — подчеркнул он.
Современная физика давно ищет способ объединить теорию относительности (гравитация и пространство-время) с квантовой механикой (поведение частиц). Квантовая гравитация предполагает, что пространство и время — не фундаментальные сущности, а лишь побочный продукт глубинной информационной структуры. Предполагалось, что эта структура состоит из своего рода нулей и единиц. Однако воспроизвести эту базовую информацию в цифровой модели оказалось невозможно.
Геделевский капкан
Чтобы доказать невоспроизводимость, команда обратилась к классической математике — теореме неполноты Курта Геделя. Эта теорема утверждает: любая достаточно сложная система неспособна полностью объяснить или описать все факты о самой себе. Всегда остается нечто за ее пределами. Тот же принцип применим и к физическим законам.
«Мы продемонстрировали, что невозможно описать все аспекты физической реальности с помощью вычислительной теории квантовой гравитации. Следовательно, никакая физически полная и непротиворечивая теория всего не может быть выведена только из вычислений», — объясняет Файзал.
Компьютер — это мощный алгоритм, работающий по заданным правилам. Но реальность требует «неалгоритмического понимания» — интуитивного постижения, которое невозможно запрограммировать.
Почему симуляция — это миф
В итоге, любая цифровая симуляция всегда будет ограничена собственными программами. А наша Вселенная, как оказалось, требует большего.
Файзал заключает:
Опираясь на математические теоремы, связанные с неполнотой и неопределимостью, мы демонстрируем, что полностью непротиворечивое и полное описание реальности не может быть достигнуто только с помощью вычислений. Это требует «нестандартного» понимания, которое по определению выходит за рамки алгоритмических вычислений и поэтому не может быть смоделировано. Следовательно, эта Вселенная не может быть симуляцией.
Соавтор, физик Лоуренс М. Краусс, добавляет:
Фундаментальные законы физики не могут содержаться в пространстве и времени, потому что они их порождают. Полное описание реальности — это шаг за пределы алгоритмов, в некую «глубокую интуицию».
«Поскольку фундаментальный уровень реальности основан на неалгоритмическом понимании, Вселенная не может быть и никогда не могла быть симуляцией», — ставит точку Файзал.
