Preuve mathématique démystifie l'idée que l'univers est une simulation informatique

30 octobre 2025

par Patty Wellborn, Université de la Colombie-Britannique

édité par Gaby Clark, examiné par Robert Egan

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C'est un dispositif de trame aimé par la science-fiction: notre univers entier pourrait être une simulation fonctionnant sur l'ordinateur super avancé d'une civilisation. Mais de nouvelles recherches de UBC Okanagan ont mathématiquement prouvé que ce n'est non seulement improbable, mais impossible.

Dr. Mir Faizal, Professeur adjoint à la Faculté des sciences Irving K. Barber de UBC Okanagan, et ses collègues internationaux, les Drs. Lawrence M. Krauss, Arshid Shabir et Francesco Marino ont montré que la nature fondamentale de la réalité fonctionne d'une manière qu'aucun ordinateur ne pourrait jamais simuler.

Leurs découvertes, publiées dans le Journal des Applications d'Holographie en Physique, vont au-delà de simplement suggérer que nous ne vivons pas dans un monde simulé comme dans Matrix. Ils prouvent quelque chose de bien plus profond : l'univers est construit sur un type de compréhension qui dépasse la portée de n'importe quel algorithme.

'On a suggéré que l'univers pourrait être simulé. Si une telle simulation était possible, l'univers simulé pourrait lui-même donner naissance à la vie, qui à son tour pourrait créer sa propre simulation. Cette possibilité récursive rend très improbable que notre univers soit l'original, plutôt qu'une simulation nichée dans une autre simulation', explique le Dr. Faizal. 'Cette idée était autrefois considérée comme hors de portée de l'investigation scientifique. Cependant, nos recherches récentes ont démontré qu'elle peut en fait être abordée de manière scientifique.'

La recherche repose sur une propriété fascinante de la réalité elle-même. La physique moderne est allée bien au-delà de la 'choses' tangibles de Newton rebondissant dans l'espace. La théorie de la relativité d'Einstein a remplacé la mécanique newtonienne. La mécanique quantique a transformé notre compréhension à nouveau. La théorie de pointe d'aujourd'hui - la gravité quantique - suggère que même l'espace et le temps ne sont pas fondamentaux. Ils émergent de quelque chose de plus profond : une information pure.

Cette information existe dans ce que les physiciens appellent un domaine platônicien - une fondation mathématique plus réelle que l'univers physique que nous connaissons. C'est de ce domaine que l'espace et le temps émergent.

Voilà où ça devient intéressant. L'équipe a démontré que même cette base fondée sur l'information ne peut pas décrire pleinement la réalité en utilisant uniquement la computation. Ils ont utilisé de puissants théorèmes mathématiques, y compris le théorème d'incomplétude de Gödel, pour prouver qu'une description complète et cohérente de tout nécessite ce qu'ils appellent une 'compréhension non algorithmique'.

Imaginez ceci. Un ordinateur suit des recettes, étape par étape, peu importe la complexité. Mais certaines vérités ne peuvent être saisies qu'à travers une compréhension non algorythmique - une compréhension qui ne découle pas d'une séquence de démarches logiques. Ces 'vérités gödéliennes' sont réelles, mais impossibles à prouver par computation.

Voici un exemple de base en utilisant l'énoncé, 'Cet énoncé vrai n'est pas prouvable.' S'il était prouvable, il serait faux, rendant la logique incohérente. S'il n'est pas prouvable, alors il est vrai, mais cela rend tout système essayant de le prouver incomplet. Dans les deux cas, la computation pure échoue.

'Nous avons démontré qu'il est impossible de décrire tous les aspects de la réalité physique en utilisant une théorie computationnelle de la gravité quantique', explique le Dr. Faizal. 'Par conséquent, aucune théorie complète et cohérente de toute chose ne peut être dérivée de la seule computation. Cela nécessite plutôt une compréhension non algorithmique, plus fondamentale que les lois computationnelles de la gravité quantique et donc plus fondamentale que l'espace-temps lui-même.'

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Puisque les règles computationnelles dans le domaine platonicien pourraient, en principe, ressembler à celles d'une simulation informatique, ce domaine pourrait-il lui-même être simulé?

Non, disent les chercheurs. Leur travail révèle quelque chose de plus profond.

'En s'appuyant sur des théorèmes mathématiques liés à l'incomplétude et à l'indéfinissabilité, nous démontrons qu'une description entièrement cohérente et complète de la réalité ne peut être atteinte grâce à la seule computation', explique le Dr. Faizal. 'Cela nécessite une compréhension non algorithmique, qui par définition va au-delà de la computation algorithmique et ne peut donc pas être simulée. Par conséquent, cet univers ne peut pas être une simulation.'

Co-auteur Dr Lawrence M. Krauss affirme que cette recherche a des implications profondes. « Les lois fondamentales de la physique ne peuvent pas être contenues dans l'espace et le temps, car elles les génèrent. Il a longtemps été espéré, cependant, qu'une théorie vraiment fondamentale de tout pourrait éventuellement décrire tous les phénomènes physiques par des calculs ancrés dans ces lois. Pourtant, nous avons démontré que cela n'est pas possible. Une description complète et cohérente de la réalité nécessite quelque chose de plus profond, une forme de compréhension connue sous le nom de compréhension non algorithmique.» La conclusion de l'équipe est claire et marque une réalisation scientifique importante, dit le Dr Faizal. « Toute simulation est intrinsèquement algorithmique - elle doit suivre des règles programmées,» dit-il. « Mais puisque le niveau fondamental de la réalité est basé sur une compréhension non algorithmique, l'univers ne peut pas être, et n'a jamais pu être, une simulation.» L'hypothèse de simulation était longtemps considérée comme non testable, reléguée à la philosophie et même à la science-fiction, plutôt qu'à la science. Cette recherche l'amène fermement dans le domaine des mathématiques et de la physique, et fournit une réponse définitive. Plus d'informations : Mir Faizal et al, Conséquences de l'indécidabilité en physique sur la théorie de tout, Journal des applications holographiques en physique (2025). DOI : 10.22128/jhap.2025.1024.1118. Sur arXiv : DOI : 10.48550/arxiv.2507.22950 Informations sur le journal : arXiv Fourni par l'Université de Colombie-Britannique