به گزارش دیجیاتو؛ در داستان ها و فیلم های علمی تخیلی، این ایده ارائه می شود که کل جهان ما ممکن است شبیه سازی باشد که توسط یک ابر رایانه پیشرفته ایجاد شده است. اکنون، تحقیقات دانشگاه بریتیش کلمبیا (UBC) نشان میدهد که این مفهوم از نظر ریاضی “غیرممکن” است.
طبق گزارش ScienceAlert، فیزیکدانان UBC نشان دادهاند که عمیقترین لایههای واقعیت به گونهای عمل میکنند که اصولاً هیچ رایانهای قادر به تکرار آن نیست. این مطالعه ایده “زندگی در ماتریس” را رد می کند و نتیجه گیری عمیق تری ارائه می دهد: پایه و اساس جهان بر نوعی درک غیر الگوریتمی استوار است که هیچ الگوریتمی نمی تواند آن را ضبط یا بازتولید کند.
رد فرضیه شبیه سازی کامپیوتری جهان با ریاضیات
فیزیک مدرن فراتر از اجسام بتنی نیوتنی می نگرد. نظریه گرانش کوانتومی نشان می دهد که حتی فضا و زمان نیز چیزهای اساسی نیستند. آنها از چیزی عمیق تر بیرون می آیند: اطلاعات ناب. این اطلاعات در چیزی وجود دارد که فیزیکدانان آن را “قلمرو افلاطونی” می نامند. یک پایه ریاضی که واقعی تر از دنیای فیزیکی است که ما تجربه می کنیم.
اینجاست که این ظن ایجاد می شود که این اطلاعات می تواند شبیه کدهای یک شبیه سازی کامپیوتری باشد. اما اکنون محققان نشان دادهاند که حتی این بنیاد مبتنی بر اطلاعات نیز نمیتواند واقعیت را تنها با محاسبات و الگوریتمها تعریف کند.
محققان برای اثبات ادعای خود از قضایای ناقص بودن گودل استفاده کردند. برای درک راحتتر این موضوع، بیایید قدم به قدم پیش برویم:
- یک کامپیوتر یا برنامه شبیه سازی ذاتاً «الگوریتمی» است. یعنی باید مجموعه ای از قوانین و مراحل برنامه ریزی شده (مثل دستور پخت) را دنبال کند.
- قضایای گودل ثابت می کند که در هر سیستم ریاضی ثابت (مانند قواعد یک کامپیوتر) گزاره های “صحیح” وجود دارد که سیستم هرگز نمی تواند آنها را با قوانین خود اثبات کند. (به اینها «حقایق گودلی» می گویند).
- مثلاً عبارت «این گفته قابل اثبات نیست» را در نظر بگیرید. اگر سیستم آن را ثابت کند، گزاره نادرست می شود و یک تناقض منطقی به وجود می آید. اگر سیستم نتواند آن را اثبات کند، گزاره درست است، اما سیستم ناتوان است. در هر صورت، محاسبه با شکست مواجه می شود.
محققان می گویند که این منطق به چیزی فراتر از محاسبات نیاز دارد: درک غیر الگوریتمی. محققان چنین نتیجه گیری می کنند:
از آنجایی که یک برنامه شبیهسازی باید ذاتاً الگوریتمی باشد، سطح بنیادی واقعیت ما مبتنی بر درک غیرالگوریتمی است، بنابراین جهان نمیتواند شبیهسازی باشد.»
محققان توضیح میدهند: «ما نشان دادهایم که توصیف تمام جنبههای واقعیت فیزیکی با استفاده از نظریه محاسباتی گرانش کوانتومی غیرممکن است. بنابراین، هیچ شکلی از نظریه هر چیزی که کامل و سازگار است را نمی توان به تنهایی از محاسبات استخراج کرد. این امر مستلزم درک غیرالگوریتمی است که از قوانین محاسباتی گرانش کوانتومی بنیادیتر است، و بنابراین بنیادیتر از خود فضا-زمان است.
دکتر لارنس کراوز، یکی از نویسندگان مقاله، می گوید که این تحقیق پیامدهای عمیقی دارد: “برای مدت طولانی، امید بود که یک نظریه بنیادی بتواند همه پدیده های فیزیکی را از طریق محاسبات توصیف کند. با این حال، ما نشان دادیم که این امکان پذیر نیست.” محققان پیشنهاد می کنند که برای حل این مشکل، فیزیک باید یک “متا نظریه همه چیز” که شامل این لایه غیرالگوریتمی باشد، ایجاد کند.
یافته های این تحقیق در مجله Holography Applications in Physics منتشر شده است.
