پژوهش جدید ثابت می کند که جهان نمی تواند یک شبیه سازی کامپیوتری باشد، زیرا جنبه هایی از واقعیت غیرالگوریتمی است.

در داستان ها و فیلم های علمی تخیلی این ایده مطرح می شود که ممکن است کل جهان ما یک شبیه سازی باشد که توسط ابرکامپیوتری پیشرفته ایجاد شده است. اکنون پژوهشی از دانشگاه بریتیش کلمبیا (UBC) نشان می دهد که این مفهوم از نظر ریاضی غیرممکن است.

براساس گزارش ساینس آلرت، فیزیکدانان دانشگاه UBC نشان داده اند که عمیق ترین لایه های واقعیت به گونه ای عمل می کنند که هیچ کامپیوتری اصولاً قادر به تکرار آن نیست. این مطالعه ایده زندگی در ماتریکس را رد می کند و نتیجه ای عمیق تر ارائه می دهد: بنیان جهان بر نوعی درک غیرالگوریتمی استوار است که هیچ الگوریتمی نمی تواند آن را ثبت یا بازتولید کند.

فیزیک مدرن به فراتر از اشیا ملموس نیوتنی نگاه می کند. نظریه گرانش کوانتومی نشان می دهد که حتی فضا و زمان نیز چیزهایی بنیادی نیستند. آنها از چیزی عمیق تر پدیدار می شوند: اطلاعات خالص. این اطلاعات در جایی وجود دارد که فیزیکدانان آن را قلمرو افلاطونی می نامند؛ یک بنیان ریاضیاتی که از جهان فیزیکی که ما تجربه می کنیم، واقعی تر است.

اینجاست که این شک و گمان ایجاد می شود که این اطلاعات می تواند شبیه به کدهای یک شبیه سازی کامپیوتری باشد. اما اکنون محققان نشان دادند که حتی این بنیان مبتنی بر اطلاعات نیز نمی تواند واقعیت را فقط با محاسبات و الگوریتم ها تعریف کند.

محققان برای اثبات ادعای خود از قضایای ناتمامیت گودل استفاده کردند. برای درک ساده تر این موضوع، قدم به قدم پیش می رویم:

پژوهشگران می گویند این منطق نیازمند چیزی فراتر از محاسبات است: درک غیرالگوریتمی. محققان اینطور نتیجه گیری می کنند:

از آنجایی که یک برنامه شبیه سازی ذاتاً باید الگوریتمی باشد، اما سطح بنیادی واقعیت ما برپایه درک غیرالگوریتمی بنا شده است، بنابراین جهان نمی تواند یک شبیه سازی باشد.

محققان توضیح می دهد: ما نشان داده ایم که توصیف تمام جنبه های واقعیت فیزیکی با استفاده از یک نظریه محاسباتی گرانش کوانتومی غیرممکن است. بنابراین، هیچ شکلی از نظریه همه چیز که کامل و سازگار باشد، نمی تواند به تنهایی از محاسبات مشتق شود. این امر نیازمند درک غیرالگوریتمی است که بنیادی تر از قوانین محاسباتی گرانش کوانتومی و در نتیجه بنیادی تر از خود فضا-زمان است.

دکتر لاورنس کراوس ، یکی از نویسندگان مقاله، می گوید این پژوهش پیامدهای عمیقی دارد: مدت ها امید می رفت که یک نظریه بنیادی بتواند تمام پدیده های فیزیکی را از طریق محاسبات توصیف کند. بااین حال، ما نشان دادیم که این امر امکان پذیر نیست. محققان پیشنهاد می کنند که برای حل این مشکل، علم فیزیک باید یک فرا-نظریه همه چیز (Meta Theory of Everything) توسعه دهد که این لایه غیرالگوریتمی را نیز در بر بگیرد.

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