La prova matematica smentisce l'idea che l'universo sia una simulazione informatica

30 ottobre 2025

di Patty Wellborn, Università della Columbia Britannica

modificato da                                                                              Gaby Clark, revisionato da Robert Egan

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È un dispositivo di trama amato dalla fantascienza: l'intero nostro universo potrebbe essere una simulazione in esecuzione su un supercomputer di una civiltà avanzata. Ma nuove ricerche dell'UBC Okanagan hanno dimostrato matematicamente che ciò non è solo improbabile, ma impossibile.

Il Dr. Mir Faizal, Professore Aggiunto presso la Facoltà di Scienze Irving K. Barber dell'UBC Okanagan, e i suoi colleghi internazionali, i Dott. Lawrence M. Krauss, Arshid Shabir e Francesco Marino hanno dimostrato che la natura fondamentale della realtà opera in un modo che nessun computer potrebbe mai simulare.

Le loro conclusioni, pubblicate sul Journal of Holography Applications in Physics, vanno oltre semplicemente suggerire che non stiamo vivendo in un mondo simulato come Matrix. Provano qualcosa di molto più profondo: che l'universo è costruito su un tipo di conoscenza che esiste al di là della portata di qualsiasi algoritmo.

«Si è suggerito che l'universo potrebbe essere simulato. Se una tale simulazione fosse possibile, l'universo simulato potrebbe a sua volta generare vita, che a sua volta potrebbe creare la propria simulazione. Questa possibilità ricorsiva rende altamente improbabile che il nostro universo sia quello originale, piuttosto che una simulazione racchiusa in un'altra simulazione», afferma il Dr. Faizal. «Quest'idea una volta si pensava fosse al di là della portata dell'indagine scientifica. Tuttavia, le nostre recenti ricerche hanno dimostrato che può, in effetti, essere affrontata scientificamente».

La ricerca si basa su una proprietà affascinante della realtà stessa. La fisica moderna è andata ben oltre la 'materia' tangibile di Newton che rimbalza nello spazio. La teoria della relatività di Einstein ha sostituito la meccanica newtoniana. La meccanica quantistica ha trasformato di nuovo la nostra comprensione. La teoria all'avanguardia di oggi - la gravità quantistica - suggerisce che persino lo spazio e il tempo non sono fondamentali. Emergono da qualcosa di più profondo: pura informazione.

Questa informazione esiste in quello che i fisici chiamano reame platonico - una fondazione matematica più reale dell'universo fisico che sperimentiamo. È da questo reame che spazio e tempo stessi emergono.

Ecco dove diventa interessante. Il team ha dimostrato che nemmeno questa base basata sull'informazione può descrivere pienamente la realtà solo con la computazione. Hanno utilizzato potenti teoremi matematici - tra cui il teorema di incompletezza di Gödel - per dimostrare che una descrizione completa e coerente di tutto richiede ciò che chiamano 'comprensione non algoritmica'.

Pensaci in questo modo. Un computer segue ricette, passo dopo passo, in base a quanto complesso possa essere. Ma alcune verità possono essere comprese solo attraverso una comprensione non algoritmica, una comprensione che non risulta da una sequenza di passaggi logici. Queste 'verità Gödeliane' sono reali, ma impossibili da provare tramite la computazione.

Ecco un esempio di base utilizzando l'affermazione 'Questa affermazione vera non è dimostrabile'. Se fosse dimostrabile, sarebbe falsa, rendendo la logica inconsistente. Se non è dimostrabile, allora è vera, ma tutto ciò rende incompleto qualsiasi sistema che tenti di dimostrarlo. In entrambi i casi, la pura computazione fallisce.

«Abbiamo dimostrato che è impossibile descrivere tutti gli aspetti della realtà fisica utilizzando una teoria computazionale della gravità quantistica», spiega il Dr. Faizal. «Pertanto, nessuna teoria fisicamente completa e coerente di tutto può essere derivata solo dalla computazione. Piuttosto, richiede una comprensione non algoritmica, che è più fondamentale delle leggi computazionali della gravità quantistica e quindi più fondamentale dello spazio-tempo stesso».

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Dato che le regole computazionali nel reame platonico potrebbero, in teoria, assomigliare a quelle di una simulazione computerizzata, quel reame stesso potrebbe essere simulato?

No, dicono i ricercatori. Il loro lavoro rivela qualcosa di più profondo.

«Basandoci su teoremi matematici relativi alla incompletezza e all'indifinibilità, dimostriamo che una descrizione completamente coerente e completa della realtà non può essere ottenuta solo tramite la computazione», spiega il Dr. Faizal. «Richiede una comprensione non algoritmica, che per definizione è al di là della computazione algoritmica e quindi non può essere simulata. Pertanto, questo universo non può essere una simulazione».

Il coautore Dr. Lawrence M. Krauss afferma che questa ricerca ha profonde implicazioni. 'Le leggi fondamentali della fisica non possono essere contenute nello spazio e nel tempo, perché le generano. Si è sempre sperato, tuttavia, che una vera teoria fondamentale di tutto potesse alla fine descrivere tutti i fenomeni fisici attraverso calcoli basati su queste leggi. Eppure abbiamo dimostrato che questo non è possibile. Una descrizione completa e coerente della realtà richiede qualcosa di più profondo - una forma di comprensione nota come comprensione non algoritmica.'

La conclusione del team è chiara e segna un importante successo scientifico, afferma il Dott. Faizal.

'Ogni simulazione è intrinsecamente algoritmica - deve seguire regole programmate,' dice. 'Ma poiché il livello fondamentale della realtà si basa su una comprensione non algoritmica, l'universo non può essere, e non potrebbe mai essere, una simulazione.'

L'ipotesi della simulazione è stata a lungo considerata inverificabile, relegata alla filosofia e persino alla fantascienza, piuttosto che alla scienza. Questa ricerca la porta fermamente nel campo della matematica e della fisica, e fornisce una risposta definitiva.

Maggiori informazioni: Mir Faizal et al, Consequences of Undecidability in Physics on the Theory of Everything, Journal of Holography Applications in Physics (2025). DOI: 10.22128/jhap.2025.1024.1118. Su arXiv: DOI: 10.48550/arxiv.2507.22950

Informazioni sul giornale: arXiv

Fornito da University of British Columbia