Исследователи поставили под сомнение возможность симуляции Вселенной

Группа ученых из Университета Британской Колумбии во главе с Миром Файзалом представила доказательства против гипотезы о симуляции Вселенной. Результаты исследования были опубликованы в Journal of Holography Applications in Physics в июне 2025 года.

Исследователи опирались на теорему неполноты Курта Геделя¹. Теорема неполноты устанавливает, что любая математическая система содержит положения, которые невозможно ни подтвердить, ни опровергнуть, оставаясь в ее рамках. Ученые применили этот принцип к физической реальности, показав, что полное алгоритмическое описание Вселенной невозможно. Кроме работы Геделя, авторы использовали теоремы Тарского о невыразимости истины² и Хайтина о информационно-теоретической неполноте³. Вместе эти три теоремы помогли опровергнуть возможность чисто вычислительной модели Вселенной.

«Мы доказали, ​​что вычислительными средствами невозможно полностью описать физическую реальность в рамках квантовой гравитации⁴. Поэтому никакая физически полная Теория Всего⁵ не может быть построена на одних лишь вычислениях — она требует неалгоритмического понимания, которое фундаментальнее самих законов квантовой гравитации и самого пространства-времени», – сообщил доктор Файзал.

Исследование напрямую влияет на разработку Теории Всего — единой модели, описывающей все фундаментальные взаимодействия. Как отметил соавтор работы Лоуренс М. Краусс, фундаментальные физические законы порождают пространство и время, а потому не могут быть ограничены ими. Это ставит под сомнение возможность создания вычислительной модели, полностью описывающей Вселенную. Результаты исследования побуждают учёных к расширению подходов – интеграции неалгоритмических принципов в физику.

Авторы предлагают концепцию «Мета-Теории Всего» (MToE). Она представляет собой формальную систему, куда, помимо обычных алгоритмических правил, входит особый «предикат истинности»⁶. Этот механизм позволяет выходить за рамки вычислительных ограничений и иметь доступ к истинности утверждений, которые невозможно получить чисто логическим путём.

Проблема не является сугубо теоретической. Алгоритмическая неразрешимость проявляется в конкретных физических проблемах, которые должна решать теория квантовой гравитации, таких как информационный парадокс черных дыр⁷. Именно существование неалгоритмических аспектов делает гипотезу симуляции логически невозможной.

Альтернативную точку зрения предложил профессор Портсмутского университета Мелвин Вопсон. В 2022 году он сформулировал Второй закон инфодинамики, согласно которому информационная энтропия в системах со временем уменьшается. Вопсон интерпретировал это как признак «сжатия данных», возможный в симуляции. Экспериментальное подтверждение этого предположения могло бы стать косвенным доказательством в пользу моделируемой реальности.

Гипотеза о симуляции реальности давно развивается в философии и науке. Современный интерес к этой гипотезе возрос после работ Ника Бострома. В 2003 году он сформулировал так называемый «аргумент симуляции»⁸. Ученый предположил, что если цивилизация достигнет высокого уровня технологического развития, то сможет создавать симуляции, населенные разумными существами, которые будут считать свою реальность настоящей. Первые попытки математического обоснования неосуществимости теории смоделированной реальности были предприняты Файзалом и его коллегами.

Дальнейшие исследования будут направлены на формализацию понятия «неалгоритмического понимания» и его применение к проблеме измерения в квантовой механике. Ученые планируют публикацию расширенной версии работы в начале 2026 года.

1. Теоремы Гёделя о неполноте — фундаментальный результат математической логики, доказанный Куртом Гёделем в 1931 году. Согласно этим теоремам, любая достаточно сложная и непротиворечивая математическая система (например, арифметика) содержит утверждения, которые невозможно ни доказать, ни опровергнуть, используя только её внутренние правила и аксиомы. Это означает, что никакая такая система не может быть одновременно полной и самодостаточной — она неспособна доказать все истинные утверждения о себе и не может доказать собственную непротиворечивость.
2. Теорема Тарского о невыразимости истины — утверждение, что в рамках формального языка (например, языка математики) невозможно дать исчерпывающее определение понятия «истины» для всех утверждений этого же языка. Понятие истины оказывается семантическим и требует для своего определения мета-языка более высокого уровня.
3. Теорема Хайтина о информационно-теоретической неполноте — уточнение теорем Геделя с позиций теории алгоритмов и информации. Она показывает, что в сложных формальных системах существует бесконечное количество утверждений, случайность доказательств которых делает их принципиально недоказуемыми в рамках системы.
4. Квантовая гравитация — гипотетическая теория в физике, целью которой является объединение квантовой механики (описывающей мир элементарных частиц) и общей теории относительности (описывающей гравитацию и крупномасштабную структуру Вселенной). Это одна из главных нерешенных проблем современной фундаментальной физики.
5. Теория Всего (ToE) — предполагаемая фундаментальная физическая теория, которая полностью описывала бы и объединяла все известные фундаментальные взаимодействия: гравитационное, электромагнитное, сильное и слабое ядерные.
6. Предикат истинности — в логике и философии это правило или механизм, который позволяет устанавливать, является ли некоторое высказывание истинным. В контексте MToE это гипотетический невычислимый механизм, дающий доступ к абсолютной истинности утверждений, недоказуемых обычными средствами.
7. Информационный парадокс чёрных дыр возникает из противоречия между квантовой механикой и классической общей теорией относительности. Классическая теория предсказывает, что при падении материи внутрь чёрной дыры информация о её микросостояниях теряется за горизонтом событий. В то же время квантовая механика требует унитарности эволюции, то есть сохранения полной информации.
8. Аргумент симуляции — философско-научная гипотеза, согласно которой по крайней мере одно из трех утверждений истинно: 1) почти все цивилизации вымирают, не достигнув «постчеловеческой» стадии; 2) даже достигшие этой стадии цивилизации крайне редко запускают симуляции с собственной историей; 3) мы с почти стопроцентной вероятностью живем в компьютерной симуляции.