Исследователи математически доказали, что Вселенная не может быть компьютерной симуляцией. Они утверждают, что в основе реальности лежит «неалгоритмическое понимание», которое не может воспроизвести ни один алгоритм. Источник: SciTechDaily.com

Новое исследование, основанное на логике и физике, даёт окончательный ответ на один из величайших вопросов науки.

Эта идея часто встречается в научной фантастике: что, если вся наша Вселенная на самом деле является симуляцией, созданной суперкомпьютером развитой цивилизации?

Новое исследование Университета Британской Колумбии в Оканагане показывает, что эта концепция не просто маловероятна: она математически невозможна.

Доктор Мир Файзал, адъюнкт-профессор факультета естественных наук имени Ирвинга К. Барбера при Университете Британской Колумбии в Оканагане, работал с международной командой, в которую входили доктора Лоуренс М. Краусс, Аршид Шабир и Франческо Марино. Вместе они продемонстрировали, что самые глубокие слои реальности функционируют таким образом, который принципиально невозможно воспроизвести ни одному компьютеру.

Их исследование, опубликованное в Journal of Holography Applications in Physics, выходит за рамки привычной идеи о том, что мы можем жить в смоделированной реальности, подобной Матрице. Вместо этого авторы приходят к более глубокому выводу: сама Вселенная основана на понимании, которое невозможно уловить или воспроизвести с помощью какого-либо алгоритма.

«Было высказано предположение, что Вселенная может быть симуляцией. Если бы такая симуляция была возможна, то в ней могла бы зародиться жизнь, которая, в свою очередь, могла бы создать собственную симуляцию. Из-за этой рекурсивной возможности кажется крайне маловероятным, что наша Вселенная является изначальной, а не симуляцией, вложенной в другую симуляцию», — говорит доктор Файзал. «Когда-то считалось, что эта идея находится за пределами научного исследования. Однако наше недавнее исследование показало, что её можно изучить с научной точки зрения».

От Ньютона к квантовой гравитации

Исследование основано на удивительном свойстве самой реальности. Современная физика далеко ушла от ньютоновской «материи», которая подпрыгивает в пространстве. Теория относительности Эйнштейна заменила ньютоновскую механику. Квантовая механика снова изменила наше представление о мире. Современная передовая теория — квантовая гравитация — предполагает, что даже пространство и время не являются фундаментальными понятиями. Они возникают из чего-то более глубокого: чистой информации.

Эта информация существует в том, что физики называют платоновским миром — математической основой, которая более реальна, чем физическая вселенная, которую мы наблюдаем. Именно из этого мира возникают пространство и время.

А вот здесь начинается самое интересное. Команда продемонстрировала, что даже такая информационная основа не может полностью описать реальность с помощью одних только вычислений. Они использовали мощные математические теоремы, в том числе теорему Гёделя о неполноте, чтобы доказать, что для полного и непротиворечивого описания всего сущего требуется то, что они называют «неалгоритмическим пониманием».

Подумайте вот о чём. Компьютер шаг за шагом следует инструкциям, какими бы сложными они ни были. Но некоторые истины можно постичь только с помощью неалгоритмического понимания — понимания, которое не следует из какой-либо последовательности логических шагов. Эти «гёделевские истины» реальны, но их невозможно доказать с помощью вычислений.

Вот базовый пример с утверждением «Это истинное утверждение недоказуемо». Если бы оно было доказуемым, то было бы ложным, что сделало бы логику противоречивой. Если оно недоказуемо, то оно истинно, но это делает любую систему, пытающуюся его доказать, неполной. В любом случае чистые вычисления не работают.

«Мы продемонстрировали, что невозможно описать все аспекты физической реальности с помощью вычислительной теории квантовой гравитации, — говорит доктор Файзал. — Следовательно, невозможно вывести физически полную и непротиворечивую теорию всего только с помощью вычислений. Скорее, для этого требуется неалгоритмическое понимание, которое является более фундаментальным, чем вычислительные законы квантовой гравитации, и, следовательно, более фундаментальным, чем само пространство-время».

Почему Вселенную невозможно смоделировать

Поскольку вычислительные правила в платоновском мире в принципе могут напоминать правила компьютерной симуляции, не может ли сам этот мир быть симуляцией?

Нет, говорят исследователи. Их работа раскрывает нечто более глубокое.

«Опираясь на математические теоремы, связанные с неполнотой и неопределённостью, мы показываем, что полностью непротиворечивое и исчерпывающее описание реальности невозможно получить только с помощью вычислений, — объясняет доктор Файзал. — Для этого требуется неалгоритмическое понимание, которое по определению выходит за рамки алгоритмических вычислений и поэтому не может быть смоделировано. Следовательно, эта вселенная не может быть симуляцией».

Соавтор исследования доктор Лоуренс М. Краусс говорит, что эта работа имеет огромное значение.

«Фундаментальные законы физики не могут быть ограничены пространством и временем, потому что они их порождают. Однако долгое время существовала надежда, что по-настоящему фундаментальная теория всего сможет в конечном счёте описать все физические явления с помощью вычислений, основанных на этих законах. Однако мы продемонстрировали, что это невозможно. Для полного и последовательного описания реальности требуется нечто более глубокое — форма понимания, известная как неалгоритмическое понимание».

По словам доктора Файзала, выводы команды однозначны и свидетельствуют о важном научном достижении.

«Любая симуляция по своей сути алгоритмична — она должна следовать запрограммированным правилам, — говорит он. — Но поскольку фундаментальный уровень реальности основан на неалгоритмическом понимании, Вселенная не может быть и никогда не будет симуляцией».

Гипотеза симуляции долгое время считалась недоказуемой и относилась скорее к философии и даже научной фантастике, чем к науке. Это исследование прочно закрепило её в области математики и физики и дало окончательный ответ.

Ссылка: «Последствия неразрешимости в физике для теории всего» Мир Файзал, Лоуренс М. Краусс, Аршид Шабир и Франческо Марино, 17 июня 2025 г., Журнал «Применение голографии в физике». DOI: 10.22128/jhap.2025.1024.1118