Bilim İnsanları Evrenin Bir Simülasyon Olmadığını Kanıtladıklarını Söylüyor: Matematik Bunu İmkansız Hale Getiriyor

Onlarca yıldır filozoflar, teknoloji uzmanları ve hatta milyarderler Elon Musk sahip olmak oynadı evrenimizin son derece karmaşık bir bilgisayar olabileceği fikriyle simülasyon. Bu fikir, modern bilimin en unutulmaz ve kalıcı varsayımlarından birini, bir tür dijital kozmolojiyi temsil ediyor.

Ancak teorik fizikçilerden oluşan uluslararası bir ekibin yaptığı bir araştırmaya göre, matematik kendisi nihayet tartışmayı çözebilir. Sonuçları mı? Bir simülasyonda yaşıyor olmamız imkansız.

dergisinde yayınlanan bir makalede Fizikte Holografi Uygulamaları DergisiAraştırmacılar, bilgisayarların hesaplayabileceklerini sınırlayan aynı matematiksel ilkelerin, herhangi bir evren simülasyonunun yeniden üretebileceklerini de sınırladığını ileri sürüyorlar. Kısacası evren, ne kadar gelişmiş olursa olsun hiçbir algoritmanın hesaplayamayacağı gerçekleri içeriyor.

British Columbia Üniversitesi'nden baş yazar ve teorik fizikçi Dr. Mir Faizal, "Evrenin simüle edilebileceği öne sürüldü. Eğer böyle bir simülasyon mümkün olsaydı, simüle edilmiş evren yaşamı doğurabilir ve bu da kendi simülasyonunu yaratabilir" dedi. ifade. "Bu yinelenen olasılık, evrenimizin başka bir simülasyonun içine yerleştirilmiş bir simülasyondan ziyade orijinal evren olması ihtimalini oldukça düşük gösteriyor."

"Bir zamanlar bu fikrin bilimsel araştırmanın ötesinde olduğu düşünülüyordu. Ancak son araştırmalarımız, bunun aslında bilimsel olarak ele alınabileceğini gösterdi."

Gerçekliğin hesaplanabileceği fikri (bazen fizikçi Dr. John Archibald Wheeler'ın ifadesinden sonra "Bit'ten" olarak da adlandırılır) bilim adamlarını uzun zamandır büyülemiştir. Bu görüşe göre kozmosun kendisi geniş bir bilgi süreci olarak tanımlanabilir: her atom, foton ve galaksi, kozmik bir programdaki bir piksel.

Ancak Dr. Faizal ve ortak yazarları (ünlü kozmolog Dr. Lawrence M. Krauss, İtalya Ulusal Optik Enstitüsü'nden Dr. Francesco Marino ve araştırmacı Arshid Shabir) bu fikrin bizzat mantık yasaları altında çöktüğünü ileri sürüyorlar.

Araştırmacılar, Kurt Gödel, Alfred Tarski ve Gregory Chaitin'in matematiksel çerçevelerini kullanarak şunu gösterdi:Herşeyin TeorisiTamamen hesaplamaya dayalı olanın tanımı gereği eksik olması gerekir.

Örneğin Gödel'in eksiklik teoremleri, yeterince karmaşık herhangi bir matematik sisteminde, o sistemin kuralları kullanılarak asla kanıtlanamayacak doğru ifadelerin bulunduğunu kanıtladı.

Tarski'nin teoremi, gerçeğin kendisinin tamamen biçimsel bir dille tanımlanamayacağını gösterdi. Ve Chaitin'in çalışması bazı matematiksel gerçeklerin temelde hesaplanamaz olduğunu ortaya çıkardı; bunlar herhangi bir algoritmanın kodlayabileceğinden daha fazla bilgi içeriyor.

Araştırmacılar bu teoremlerin fiziğin temelleri için de geçerli olduğunu savunuyorlar. Genel görelilik ile kuantum mekaniğini birleştiren, uzun süredir aranan çerçeve olan kuantum yerçekimine ilişkin herhangi bir teori, bir tür algoritmik sistem olacaktır. Ve tıpkı matematik gibi kaçınılmaz olarak kendi kanıtlanamaz gerçekleriyle yüzleşecektir.

Araştırmacılar şöyle yazıyor: "Gödel-Tarski-Chaitin üçlüsü birlikte, kesin olarak hesaplanabilir herhangi bir çerçeve için aşılamaz bir sınır çiziyor."

Başka bir deyişle, eğer fizik yasaları salt hesaplamaya indirgenemiyorsa, evren de bunu yapamaz.

Araştırmacılar, bu sınırlamayı bir başarısızlık olarak görmek yerine, bilimin kendisinin açıklayabileceği şeyleri yeniden tanımlama fırsatı olarak çerçeveliyor ve "Her Şeyin Meta-Teorisi" (MToE) adını verdikleri, algoritmik olmayan anlayışı da dahil ederek hesaplamayı tamamen aşan bir çerçeve öneriyorlar.

Bu meta-teori, yazarların "dışsal doğruluk yüklemi" olarak tanımladığı şeyi, yani hiçbir hesaplamanın yakalayamayacağı gerçekleri tanıyan bir tür mantıksal mekanizmayı tanıtıyor. Bu görüşe göre, evren kısmen herhangi bir algoritmik tanımlamanın ötesinde yatan ilkelere göre işliyor, bu da fiziksel gerçekliğin yalnızca bilginin tanımlayabileceğinden daha zengin olduğunu öne sürüyor.

Bu kulağa bilimsel olmaktan çok mistik gelse de araştırmacılar, karar verilemeyen veya hesaplanamayan süreçlerin bilinen fizikte zaten açık olduğunu savunuyorlar.

Bir kuantum sisteminin termal dengeye ulaşıp ulaşmayacağının belirlenmesinin ("kuantum termalizasyon problemi" olarak bilinir) karar verilemez olduğu kanıtlanmıştır. Karmaşık bir kuantum malzemenin aralıklı mı yoksa boşluksuz mu olduğuna karar vermek bile hesaplama sınırlarının temel taşı olan ünlü "durma problemini" içinde barındırır.

Araştırmacılar, "Bir deney veya kesin model, doğruluk değeri her yinelemeli prosedürden açıkça kaçan bir özelliği fark ettiğinde, bu özellik, evrenin kendi dokusu içinde işleyen doğruluk yükleminin somut bir tanığı olarak işlev görür" diye yazıyor. "Tamamen felsefi bir süsleme olmaktan çok uzak olan MToE (Her Şeyin Meta Teorisi), karar verilemez gözlemlenebilirlerin fiziğinin bize dayattığı yapısal bir zorunluluk olarak ortaya çıkıyor."​

Basitçe söylemek gerekirse, gerçekliğin kendisi hiçbir bilgisayarın bilemediği şeyleri "biliyor" gibi görünüyor.

Nick Bostrom gibi filozoflar, eğer medeniyetler yeterince uzun süre hayatta kalırsa, tüm evreni simüle edebilecek kadar güçlü bilgisayarlar geliştireceklerini ve istatistiksel olarak zaten bir evrende yaşıyor olmamızın muhtemel olduğunu savundu. Ancak yeni makale aynı zamanda bu mantığı kökünden söküyor.

Simülasyonlar tanım gereği hesaplamaya dayanır. Algoritmalar yürütürler. Ancak evrenin temel yapısı algoritmik olmayan gerçekleri (hiçbir sonlu hesaplamanın yakalayamayacağı gerçekleri) içeriyorsa, o zaman hiçbir simülasyon bunları asla yeniden üretemez.

Araştırmacılar, "Her Şeyin Meta Teorisi (bizim) Yapısal olarak resmi doğrulamadan kaçan bir dış doğruluk varsayımı içerdiğinden, herhangi bir sonlu algoritma, onun dayattığı meta-teorik gerçekleri sistematik olarak göz ardı ederken en iyi ihtimalle FQG'yi (fiziğin hesaplanabilir parçası) taklit edebilir" diye açıklıyor. "Sonuç olarak hiçbir simülasyon, aksi takdirde evrenimizin fiziğinin temel yapısının tamamını oluşturacak olanı prensipte yeniden üretemez."

Bu, herhangi bir simüle edilmiş evrenin temel bir şeyin eksik olacağı anlamına gelir; gerçek fiziğin içerdiği ancak hesaplamanın veya simülasyonun içeremeyeceği bir şey. Ekibin vardığı sonuç, matematiksel temellere dayandığı kadar felsefi açıdan da derin. Bu, gerçekliğin en derin katmanının maddeden veya bilgiden (parçalardan) değil, daha temel bir şeyden oluştuğunu öne sürüyor: anlayış.

Araştırmacılar, "Ne 'onun' ne de 'parçaları' gerçeği tanımlamak için yeterli olabilir" diye yazıyor. "Daha ziyade, her şeyin eksiksiz ve tutarlı bir teorisi için bilgi açısından değil, algoritmik olmayan anlayış açısından ifade edilen daha derin bir açıklama gereklidir."

Daha da önemlisi, bu yaklaşım bilimi göz ardı etmez. Dr. Faizal ve ortak yazarları, tüm gerçeklerin hesaplanabilir olmadığını kabul ederek bilimin nihai amacını koruduklarını söylüyorlar: hepsi hesaplanamasa bile, prensipte bilinebilecek her şeyi açıklamak.

Bu iddia aynı zamanda bilinmeyenin hâlâ açıklayabileceklerimizden çok daha ağır bastığı yönündeki giderek artan bir farkındalığın altını çiziyor. Bu anlamda onların çalışmaları, gerçekliğin düzgün bir şekilde denklemlere veya simülasyonlara indirgenebileceği varsayımına meydan okuyan, sayıları giderek artan yeni çalışmalara katkıda bulunuyor.

Gibi Bilgilendirme yakın zamanda bildirilen bir çalışma, yaşamın ortaya çıkışının “kozmolojik olarak mantıksız” doğrudan olasılıksal akıl yürütmeye meydan okuyor gibi görünen biyolojinin varlığına ilişkin soruları gündeme getiriyor.

Bu çalışma gibi, Dr. Faizal ve ortak yazarlarının makalesi de evrenin temelde hesaplama veya istatistiksel tahminin ötesinde yatan ilke veya süreçleri barındırabileceğine işaret ediyor.

Dolayısıyla simülasyon teorisi muhtemelen kültürel bir mihenk taşı olarak kalacak olsa da Matris çevrimiçi tartışmalara ve popüler bilim podcast'lerine kadar - bu yeni çalışma buna karşı katı bir matematiksel argüman sunuyor.

Sonuçta araştırmacılar, mantığın yalnızca simülasyon hipotezine şüphe düşürmekle kalmadığını, onu mantıksal olarak imkansız hale getirdiğini gösteriyor. Evrenin kozmik bir bilgisayarda çalışan bir simülasyon olmadığını iddia ediyorlar. Bu, hesaplamayı tamamen aşan bir şey.

Ortak yazar Dr. Lawrence M. Krauss, "Fiziğin temel yasaları uzay ve zaman içinde kapsanamaz çünkü onları onlar üretir" diye açıkladı. “Ancak, her şeyin gerçekten temel bir teorisinin, bu yasalara dayanan hesaplamalar yoluyla eninde sonunda tüm fiziksel olguları tanımlayabileceği uzun zamandır umut ediliyordu.”

"Yine de bunun mümkün olmadığını gösterdik. Gerçekliğin tam ve tutarlı bir tanımı daha derin bir şeyi gerektirir; algoritmik olmayan anlayış olarak bilinen bir anlama biçimi."

Tim McMillan emekli bir kolluk kuvveti yöneticisi, araştırmacı muhabir ve The Debrief'in kurucu ortağıdır. Yazıları genellikle savunma, ulusal güvenlik, İstihbarat Topluluğu ve psikoloji ile ilgili konulara odaklanmaktadır. Tim'i Twitter'da takip edebilirsiniz: @LtTimMcMillan. Tim'e e-posta yoluyla ulaşılabilir: [email protected] veya şifreli e-posta yoluyla: [email protected]