В основе исследования — удивительное свойство самой реальности, рассказывает Phys. Современная физика вышла далеко за рамки ньютоновского осязаемого «вещества», движущегося в пространстве. Теория относительности Эйнштейна заменила ньютоновскую механику. Квантовая механика вновь преобразила наше понимание. Современная передовая теория — квантовая гравитация — предполагает, что даже пространство и время не являются фундаментальными. Они возникают из чего-то более глубокого: чистой информации.

Эта информация существует в том, что физики называют платоновским царством — математической основой, более реальной, чем физическая Вселенная, которую мы воспринимаем. Именно из этого царства возникают сами пространство и время.

Как продемонстрировали авторы, даже эта информационная основа не может полностью описать реальность, используя одни лишь вычисления. Они использовали мощные математические теоремы, включая теорему Гёделя о неполноте, чтобы доказать, что полное и непротиворечивое описание всего требует того, что они назвали «неалгоритмическим пониманием».

Сверхмощный суперкомпьютер способен выполнить любые инструкции шаг за шагом, независимо от их сложности. Но некоторые истины можно постичь только посредством неалгоритмического понимания — понимания, которое не следует из какой-либо последовательности логических шагов. Эти «гёделевские истины» реальны, но их невозможно доказать посредством вычислений.

Вот простой пример: «Это истинное утверждение недоказуемо». Если бы его можно было доказать, оно было бы ложным, следовательно, верность высказывания была бы нарушена. Если же оно недоказуемо, то оно истинно, но это делает любую систему, пытающуюся его доказать, неполной. В любом случае, чистое вычисление терпит неудачу.

«Мы продемонстрировали, что невозможно описать все аспекты физической реальности с помощью вычислительной теории квантовой гравитации, — сказал доктор Файзал. — Следовательно, никакая физически полная и непротиворечивая теория всего не может быть выведена только с помощью вычислений. Скорее, для этого необходимо неалгоритмическое понимание, более фундаментальное, чем вычислительные законы квантовой гравитации, и, следовательно, более фундаментальное, чем само пространство-время».

Но раз правила вычислений в платоновском мире, в принципе, могут напоминать правила компьютерной симуляции, не может ли сам этот мир быть симуляцией? Нет, утверждают исследователи.

Опираясь на математические теоремы, работающие с понятиями неполноты и неопределимости, они доказали, что достичь полностью непротиворечивого и полного описания реальности только посредством вычислений невозможно. Для этого требуется неалгоритмическое понимание, которое по определению выходит за рамки алгоритмических вычислений и, следовательно, не может быть смоделировано. Следовательно, эта Вселенная не может быть симуляцией и никогда не сможет ею стать.