مطالعه‌ای تازه: جهان شبیه‌سازی کامپیوتری نیست
تیمی از فیزیکدانان از کانادا، ایالات متحده، بریتانیا و ایتالیا با محاسبات ریاضی نشان داده‌اند که جهان ما بر پایه نوعی از درک و فهم بنا شده است که از دسترس هرگونه الگوریتمی خارج است.
دکتر میر فیصل، فیزیکدان دانشگاه بریتیش کلمبیا اوکاناگان، گفت: «این ایده مطرح شده است که جهان ممکن است یک شبیه‌سازی باشد.»
«اگر چنین شبیه‌سازی ممکن بود، خودِ جهانِ شبیه‌سازی‌شده می‌توانست به پیدایش حیات منجر شود و آن حیات نیز به نوبه خود ممکن بود شبیه‌سازی خود را خلق کند.»
«این احتمال بازگشتی، این تصور را بسیار بعید می‌سازد که جهان ما جهان اصلی باشد، نه شبیه‌سازی‌ای تو در تو درون شبیه‌سازی دیگر.»
«زمانی گمان می‌رفت که این ایده خارج از حیطه پژوهش‌های علمی است.»
«با این حال، پژوهش اخیر ما نشان داده است که در واقع می‌توان به این موضوع به صورت علمی پرداخت.»
«پژوهش ما بر یک ویژگی شگفت‌انگیز خودِ واقعیت استوار است.»
«فیزیک مدرن بسیار فراتر از «چیزهای» ملموس نیوتن که در فضا به این‌سو و آن‌سو می‌روند، حرکت کرده است. نظریه نسبیت انیشتین جایگزین مکانیک نیوتنی شد. مکانیک کوانتوم نیز دوباره درک ما را متحول کرد.»
نظریه پیشروی امروز – گرانش کوانتومی – بیان می‌کند که حتی فضا و زمان نیز بنیادی نیستند. آن‌ها از چیزی عمیق‌تر پدید می‌آیند: اطلاعات محض.
«این اطلاعات در قلمرویی وجود دارند که فیزیکدانان آن را «قلمرو افلاطونی» می‌نامند؛ یک بنیان ریاضی که از جهان فیزیکی که ما تجربه می‌کنیم، واقعی‌تر است. فضا و زمان، خود از همین قلمرو پدیدار می‌شوند.»
نویسندگان این مقاله نشان دادند که حتی این بنیاد مبتنی بر اطلاعات نیز نمی‌تواند واقعیت را تنها با استفاده از محاسبات به طور کامل توصیف کند.
آن‌ها از قضایای قدرتمند ریاضی – از جمله قضیه ناتمامیت گودل – استفاده کردند تا ثابت کنند که یک توصیف کامل و سازگار از همه چیز، به چیزی نیاز دارد که آن را «درک غیرالگوریتمی» می‌نامند.
آن‌ها گفتند: «این‌طور به آن فکر کنید. یک کامپیوتر، دستورالعمل‌ها را گام‌به‌گام دنبال می‌کند، مهم نیست چقدر پیچیده باشند. اما برخی حقایق تنها از طریق درک غیرالگوریتمی قابل فهم هستند؛ درکی که از هیچ دنباله‌ای از مراحل منطقی به دست نمی‌آید.»
«این حقایق گودلی واقعی هستند، اما اثبات آن‌ها از طریق محاسبات غیرممکن است.»
«در اینجا یک مثال ساده با استفاده از گزاره «این گزاره درست، اثبات‌پذیر نیست» ارائه می‌شود.»
«اگر این گزاره اثبات‌پذیر بود، نادرست می‌شد و منطق را ناسازگار می‌کرد. اگر اثبات‌پذیر نباشد، پس درست است، اما این امر هر سیستمی را که سعی در اثبات آن داشته باشد، ناقص می‌سازد. در هر صورت، محاسبات محض شکست می‌خورد.»
دکتر فیصل گفت: «ما نشان داده‌ایم که توصیف تمام جنبه‌های واقعیت فیزیکی با استفاده از یک نظریه محاسباتی گرانش کوانتومی غیرممکن است.»
«بنابراین، هیچ نظریه همه‌چیز که از نظر فیزیکی کامل و سازگار باشد، نمی‌تواند تنها از محاسبات استخراج شود.»
«بلکه به یک درک غیرالگوریتمی نیاز دارد که بنیادی‌تر از قوانین محاسباتی گرانش کوانتومی و در نتیجه بنیادی‌تر از خودِ فضا-زمان است.»
«از آنجا که قوانین محاسباتی در قلمرو افلاطونی می‌توانند، در اصل، شبیه به قوانین یک شبیه‌سازی کامپیوتری باشند، آیا خود آن قلمرو را نمی‌توان شبیه‌سازی کرد؟»
«خیر. اما کار ما چیزی عمیق‌تر را آشکار می‌سازد.»
«ما با تکیه بر قضایای ریاضی مرتبط با ناتمامیت و تعریف‌ناپذیری، نشان می‌دهیم که توصیفی کاملاً سازگار و کامل از واقعیت، تنها از طریق محاسبات به دست نمی‌آید.»
«این امر به درک غیرالگوریتمی نیاز دارد که بنا به تعریف، فراتر از محاسبات الگوریتمی است و بنابراین نمی‌توان آن را شبیه‌سازی کرد. از این رو، این جهان نمی‌تواند یک شبیه‌سازی باشد.»
به گفته این تیم، این یافته‌ها پیامدهای عمیقی دارند.
دکتر لارنس کراوس، پژوهشگر بنیاد «پروژه مبدأ» گفت: «قوانین بنیادی فیزیک نمی‌توانند در فضا و زمان محصور شوند، زیرا آن‌ها خود، فضا و زمان را به وجود می‌آورند.»
«با این حال، مدت‌ها این امید وجود داشت که یک نظریه همه‌چیزِ واقعاً بنیادی، سرانجام بتواند تمام پدیده‌های فیزیکی را از طریق محاسبات مبتنی بر این قوانین توصیف کند.»
«با این وجود، ما نشان داده‌ایم که این امر ممکن نیست. یک توصیف کامل و سازگار از واقعیت به چیزی عمیق‌تر نیاز دارد؛ نوعی از درک که به عنوان درک غیرالگوریتمی شناخته می‌شود.»
دکتر فیصل گفت: «هر شبیه‌سازی ذاتاً الگوریتمی است؛ یعنی باید از قوانین برنامه‌ریزی‌شده پیروی کند.»
«اما از آنجا که سطح بنیادی واقعیت بر پایه درک غیرالگوریتمی استوار است، جهان نمی‌تواند، و هرگز نمی‌توانسته است، یک شبیه‌سازی باشد.»
این مطالعه در شماره ژوئن ۲۰۲۵ مجله Journal of Holography Applications in Physics منتشر شد.
_____
Mir Faizal et al. 2025. Consequences of Undecidability in Physics on the Theory of Everything. Journal of Holography Applications in Physics 5 (2): 10-21; doi: 10.22128/jhap.2025.1024.1118