Μια νέα θεωρητική ανάλυση καταρρίπτει την ιδέα ότι ζούμε μέσα σε έναν «υπολογιστικό κόσμο» και υποστηρίζει πως η πραγματικότητα δεν μπορεί να περιγραφεί πλήρως με αλγόριθμους.

Εδώ και δεκαετίες, φυσικοί και φιλόσοφοι επιχειρούν να απαντήσουν σε ένα ερώτημα, που αγγίζει τα όρια της επιστήμης και της μεταφυσικής: Μήπως το Σύμπαν είναι προσομοίωση; Μια εξελιγμένη εικονική πραγματικότητα, σχεδιασμένη από κάποιον «ανώτερο πολιτισμό» ή μια υπερνοημοσύνη;

Σύμφωνα με νέα μελέτη του φυσικού Μιρ Φαϊζάλ από το Πανεπιστήμιο της Βρετανικής Κολομβίας, η απάντηση είναι αρνητική. Και όχι απλώς φιλοσοφικά, αλλά μαθηματικά.

Η αναζήτηση της “Θεωρίας των Πάντων”

Από τον Αϊνστάιν μέχρι σήμερα, η φυσική προσπαθεί να ενώσει δύο θεμελιώδεις πυλώνες της γνώσης: τη Γενική Σχετικότητα, που περιγράφει το Σύμπαν σε κοσμική κλίμακα, και την Κβαντική Μηχανική, που διέπει τον μικρόκοσμο των σωματιδίων.

Οι δύο αυτές θεωρίες, αν και εξαιρετικά επιτυχημένες στα πεδία τους, δεν «επικοινωνούν» μεταξύ τους. Το αποτέλεσμα είναι ένα από τα μεγαλύτερα αινίγματα της σύγχρονης επιστήμης: πώς μπορούν να συνδυαστούν οι εξισώσεις της βαρύτητας με εκείνες που κυβερνούν τα ηλεκτρόνια και τα κουάρκ.

Πολλοί επιστήμονες θεώρησαν ότι η λύση ίσως προκύψει μέσα από μια υπολογιστική θεώρηση του Σύμπαντος — την ιδέα ότι η πραγματικότητα είναι, στην ουσία, μια επεξεργασία δεδομένων. Ο Αμερικανός θεωρητικός φυσικός Τζον Γουίλερ το είχε συνοψίσει στη φράση “it from bit”: το «είναι» προέρχεται από το «δυαδικό ψηφίο».

Αν, λοιπόν, το Σύμπαν βασίζεται σε πληροφορίες, δεν θα μπορούσε να είναι και προσομοίωση;

Τα όρια των αλγορίθμων

Η ομάδα του Φαϊζάλ υποστηρίζει ότι το Σύμπαν δεν μπορεί να περιγραφεί πλήρως αλγοριθμικά. Μελετώντας τα θεμέλια της μαθηματικής λογικής, οι ερευνητές κατέληξαν ότι μια «υπολογιστική θεωρία των πάντων» είναι αδύνατη.

Για να στηρίξουν το συμπέρασμά τους, επικαλέστηκαν τρία ιστορικά θεωρήματα:
– Το Θεώρημα Απoπληρότητας του Κουρτ Γκέντελ (1931), που αποδεικνύει ότι κάθε συνεπές μαθηματικό σύστημα περιλαμβάνει αληθείς προτάσεις που δεν μπορούν να αποδειχθούν εντός του ίδιου του συστήματος.
– Το Θεώρημα Μη Ορισιμότητας της Αλήθειας του Άλφρεντ Τάρσκι (1933), που δείχνει ότι ένα σύστημα δεν μπορεί να ορίσει τη δική του έννοια της αλήθειας.
– Το Θεώρημα του Γκρέγκορι Τσέιτιν (δεκαετία 1960), που θέτει όριο στην πολυπλοκότητα που μπορεί να περιγραφεί από οποιοδήποτε αλγοριθμικό σύστημα.

Με βάση αυτά, οι ερευνητές συμπεραίνουν: «Είναι αδύνατο να περιγραφεί πλήρως η φυσική πραγματικότητα μέσω μιας υπολογιστικής θεωρίας. Η φύση απαιτεί μια μη αλγοριθμική κατανόηση, θεμελιωδέστερη ακόμη και από τους νόμους του χώρου και του χρόνου».

Το Σύμπαν δεν είναι προσομοίωση

Η συνέπεια αυτού του συλλογισμού είναι εντυπωσιακή: αν το Σύμπαν δεν υπακούει σε αλγοριθμικούς κανόνες, τότε δεν μπορεί να είναι προϊόν προσομοίωσης.
«Κάθε προσομοίωση είναι από τη φύση της αλγοριθμική», εξηγεί ο Φαϊζάλ. «Ακολουθεί ένα σύνολο προγραμματισμένων κανόνων. Εφόσον η πραγματικότητα ξεπερνά αυτά τα όρια, τότε δεν μπορεί να αναπαρασταθεί υπολογιστικά – και άρα δεν είναι προσομοίωση».

Αντί για την κλασική “Theory of Everything”, οι φυσικοί προτείνουν τη δημιουργία μιας “Meta-Theory of Everything” (MToE) – μιας μεταθεωρίας που θα περιλαμβάνει το αλγοριθμικό επίπεδο της φυσικής, αλλά θα το υπερβαίνει, προσθέτοντας μια διάσταση κατανόησης που δεν περιορίζεται από υπολογιστικούς κανόνες.

Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο Journal of Holography Applications in Physics, δεν λύνει το αίνιγμα της κβαντικής βαρύτητας, αλλά προσφέρει ένα φιλοσοφικό και μαθηματικό επιχείρημα υπέρ της πραγματικής πραγματικότητας.

Ίσως, τελικά, το ερώτημα «Ζούμε μέσα σε προσομοίωση;» να μην χρειάζεται άλλη απάντηση.Όπως δείχνει η νέα θεωρία, η ίδια η ύπαρξη — η συνείδηση, ο χρόνος, ο χώρος — δεν μπορούν να «τρέξουν» σαν πρόγραμμα. Το Σύμπαν, καταλήγουν οι ερευνητές, δεν είναι γραμμένο σε κώδικα. Είναι κάτι βαθύτερο. Κάτι, που δεν μπορεί να «υπολογιστεί», αλλά μόνο να βιωθεί.