Matematisk bevis avfärdar idén att universum är en datorsimulation
30 oktober 2025
av Patty Wellborn, University of British Columbia
redigerad av Gaby Clark, granskad av Robert Egan
vetenskaplig redaktör
associaterad redaktör
Den här artikeln har granskats enligt Science X:s redaktionella process och policys. Redaktörerna har framhävt följande egenskaper samtidigt som de säkerställer innehållets trovärdighet:
faktakontrollerad
preprint
pålitlig källa
korrekturläst
Det är en intrig enhet älskad av science fiction: hela vårt universum kan vara en simulering som körs på någon avancerad civilisationers superdator. Men ny forskning från UBC Okanagan har matematiskt bevisat att detta inte bara är osannolikt - det är omöjligt.
Dr. Mir Faizal, adjungerad professor vid UBC Okanagans Irving K. Barber Faculty of Science, och hans internationella kollegor, doktorerna Lawrence M. Krauss, Arshid Shabir och Francesco Marino har visat att den grundläggande naturen av verkligheten fungerar på ett sätt som ingen dator någonsin skulle kunna simulera.
Deras forskningsresultat, publicerade i tidskriften Journal of Holography Applications in Physics, går bortom att bara föreslå att vi inte lever i en simulerad värld som The Matrix. De bevisar något mycket djupare: universum är byggt på en typ av förståelse som existerar bortom räckvidden av något algoritm.
'Det har föreslagits att universum kunde simuleras. Om en sådan simulering var möjlig, skulle det simulerade universumet i sin tur kunna ge upphov till liv, som i sin tur skulle kunna skapa sin egen simulering. Denna rekursiva möjlighet gör det mycket osannolikt att vårt universum är det ursprungliga, snarare än en simulering inbäddad i en annan simulering,' säger Dr Faizal. 'Denna idé ansågs en gång ligga utanför vetenskaplig undersökning. Dock har vår senaste forskning visat att det faktiskt kan hanteras vetenskapligt.'
Forskningen hänger på en fascinerande egenskap hos verkligheten själv. Modern fysik har gått långt bortom Newtons konkreta 'grejer' studsa omkring i rymden. Einsteins relativitetsteori ersatte newtonsk mekanik. Kvantmekaniken förändrade vår förståelse igen. Dagens toppmoderna teori - kvantgravitation - antyder att även rummet och tiden inte är grundläggande. De uppstår från något djupare: ren information.
Denna information existerar i vad fysiker kallar en Platonsk värld - en matematisk grund som är mer verklig än det fysiska universum vi upplever. Det är från denna värld som rum och tid själva uppstår.
Här är det intressanta. Teamet visade att även denna informationbaserade grund inte kan beskriva verkligheten fullständigt med endast beräkning. De använde kraftfulla matematiska satser - inklusive Gödels ofullständighetssats - för att bevisa att en komplett och konsekvent beskrivning av allting kräver vad de kallar 'icke-algoritmisk förståelse'.
Tänk på det så här. En dator följer recept, steg för steg, oavsett hur komplexa de är. Men vissa sanningar kan endast förstås genom icke-algoritmisk förståelse - förståelse som inte följer någon sekvens av logiska steg. Dessa 'Gödel-sanningar' är verkliga, men omöjliga att bevisa genom beräkning.
Här är ett grundläggande exempel med påståendet 'Detta sanna påstående är inte bevisbart.' Om det var bevisbart skulle det vara falskt, vilket gör logiken inkonsekvent. Om det inte går att bevisa är det sant, men detta gör att vilket system som helst som försöker bevisa det är ofullständigt. Oavsett vilket, misslyckas ren beräkning.
'Vi har visat att det är omöjligt att beskriva alla aspekter av fysisk verklighet med en beräkningsteori om kvantgravitation,' säger Dr Faizal. 'Därför kan ingen fysiskt komplett och konsekvent teori om allting härledas enbart från beräkning. Istället krävs en icke-algoritmisk förståelse, som är mer grundläggande än de beräkningsmässiga lagarna för kvantgravitation och därmed mer grundläggande än rumtiden själv.'
Upptäck det senaste inom vetenskap, teknik och rymden med över 100 000 prenumeranter som förlitar sig på Phys.org för dagliga insikter. Registrera dig för vårt gratis nyhetsbrev och få uppdateringar om genombrott, innovationer och forskning som betyder något - dagligen eller veckovis.
Eftersom de beräkningsmässiga reglerna i den Platonska världen i princip skulle kunna likna dem för en datorsimulering, kunde inte den världen i sig vara simulerad?
Nej, säger forskarna. Deras arbete avslöjar något djupare.
'Med utgångspunkt från matematiska satser relaterade till ofullständighet och ouppnåelighet demonstrerar vi att en fullständig och konsekvent beskrivning av verkligheten inte kan uppnås enbart genom beräkning,' förklarar Dr Faizal. 'Det kräver en icke-algoritmisk förståelse, som per definition ligger bortom algoritmisk beräkning och därför inte kan simuleras. Därför kan detta universum inte vara en simulering.'
Medförfattare Dr. Lawrence M. Krauss säger att denna forskning har djupa implikationer. 'De grundläggande fysiklagarna kan inte inrymmas inom rum och tid, eftersom de genererar dem. Det har länge hoppats, dock, att en verkligt grundläggande teori om allt så småningom skulle kunna beskriva alla fysiska fenomen genom beräkningar förankrade i dessa lagar. Ändå har vi visat att detta inte är möjligt. En komplett och konsekvent beskrivning av verkligheten kräver något djupare - en form av förståelse som kallas icke-algoritmisk förståelse.'
Lagets slutsats är tydlig och markerar en viktig vetenskaplig prestation, säger Dr. Faizal.
'All simulering är inneboende algoritmisk - den måste följa programmerade regler,' säger han. 'Men eftersom den grundläggande nivån av verkligheten är baserad på icke-algoritmisk förståelse, kan universum inte vara, och kunde aldrig vara, en simulering.'
Simuleringshypotesen ansågs länge vara otestbar, nedgraderad till filosofi och till och med science fiction, snarare än vetenskap. Denna forskning för det stadigt inom matematikens och fysikens domän, och ger ett definitivt svar.
För mer information: Mir Faizal et al, Konsekvenser av odiskutabilitet i fysiken för teorin om allt, Tidskrift för Holografi Tillämpningar inom Fysik (2025). DOI: 10.22128/jhap.2025.1024.1118. På arXiv: DOI: 10.48550/arxiv.2507.22950
Tidskriftsinformation: arXiv
Tillhandahållet av University of British Columbia
