Simulation Concept Abstract

فیزیک‌دانان احتمال «شبیه‌سازی بودن جهان» را رد کردند

بیگ بنگ: این یکی از محبوب‌ترین ایده‌ها در داستان‌های علمی‌–تخیلی است: این‌که تمام جهان ما ممکن است شبیه‌سازی‌ای باشد که بر روی ابرکامپیوتر تمدنی بسیار پیشرفته در حال اجراست. اما پژوهش جدیدی از دانشگاه بریتیش کلمبیا کانادا نشان می‌دهد که این فرضیه نه‌تنها نامحتمل، بلکه از نظر ریاضی غیرممکن است.

Simulation Concept Abstract

به گزارش بیگ بنگ، دکتر “میر فَیضال” استاد مدعو در دانشکده‌ی علوم «اروینگ کی. باربر» دانشگاه بریتیش کلمبیا، به همراه همکاران بین‌المللی خود دکتر لارنس کراوس، دکتر عرشید شبیر و دکتر فرانچسکو ماریو، نشان دادند که ذات بنیادی واقعیت به‌گونه‌ای عمل می‌کند که هیچ کامپیوتری هرگز نمی‌تواند آن را شبیه‌سازی کند.

نتایج این گروه، فراتر از آن است که صرفاً بگوید ما در جهانی مانند فیلم ماتریکس زندگی نمی‌کنیم؛ بلکه آنان ثابت کردند که جهان بر پایه‌ی نوعی از «درک» بنا شده که از دسترس هر الگوریتمی بیرون است.

دکتر فَیضال توضیح می‌دهد: «این ایده مطرح شده بود که شاید بتوان جهان را شبیه‌سازی کرد. اگر چنین شبیه‌سازی‌ای ممکن بود، آن جهان شبیه‌سازی‌شده می‌توانست خود به پیدایش حیات منجر شود، و آن حیات نیز شاید شبیه‌سازی دیگری خلق کند. این زنجیره‌ی بازگشتی، چنین نشان می‌دهد که احتمالاً جهان ما نسخه‌ی اصلی نیست، بلکه شبیه‌سازی‌ای درون شبیه‌سازی دیگر است. این ایده زمانی خارج از قلمرو علم دانسته می‌شد، اما پژوهش اخیر ما نشان داده است که می‌توان آن را به‌طور علمی بررسی کرد.»

این پژوهش بر ویژگی شگفت‌انگیزی از خود «واقعیت» استوار است. فیزیک مدرن مدت‌هاست از دیدگاه نیوتنی درباره‌ی «اشیای فیزیکی در فضا» فراتر رفته است. نظریه‌ی نسبیت اینشتین مکانیک نیوتنی را دگرگون کرد. مکانیک کوانتومی نیز بار دیگر درک ما را از جهان زیر و رو نمود.

اما نظریه‌ی پیشروی امروز — یعنی گرانش کوانتومی — می‌گوید حتی خودِ فضا و زمان نیز بنیادی نیستند؛ بلکه از چیزی عمیق‌تر سربرمی‌آورند: اطلاعات محض. این اطلاعات در آنچه فیزیک‌دانان «قلمرو افلاطونی» می‌نامند وجود دارد؛ بنیادی ریاضی که از خود جهان فیزیکی واقعی‌تر است.

computer simulations l

به‌گفته‌ی پژوهشگران، فضا و زمان از همین قلمرو افلاطونی پدید می‌آیند. و اینجاست که بخش جذاب ماجرا آغاز می‌شود: تیم پژوهشی نشان دادند که حتی این بستر اطلاعاتی نیز نمی‌تواند تنها با محاسبات، واقعیت را به‌طور کامل توصیف کند. آنان با بهره‌گیری از قضایای نیرومند ریاضی — از جمله قضیه‌ی ناتمامیت گودل اثبات کردند که توصیف کامل و سازگار از «همه‌چیز» نیازمند چیزی است که خودشان آن را «درک غیرالگوریتمی» (non-algorithmic understanding) می‌نامند.

می‌توان چنین تصور کرد: کامپیوترها همواره «دستورالعمل‌ها» را گام‌به‌گام دنبال می‌کنند، هرچقدر هم که پیچیده باشند. اما برخی از حقایق تنها از راه درکی ممکن‌اند که بر پایه‌ی الگوریتم‌ها نیست، درکی که از هیچ توالی منطقی گام‌به‌گام به‌دست نمی‌آید. این حقایق که «حقایق گودلی» (Gödelian truths) نامیده می‌شوند، واقعی‌اند، اما محاسبه‌پذیر نیستند.

مثال ساده‌ای از این نوع گزاره‌ها جمله‌ی زیر است: «این گزاره‌ی درست، قابل اثبات نیست.» اگر بتوان آن را اثبات کرد، دروغ می‌شود و نظام منطقی ناسازگار خواهد شد. اگر نتوان آن را اثبات کرد، آنگاه درست است، اما این نشان می‌دهد که نظام مورد نظر ناقص است. در هر دو حالت، محاسبه‌ی صرف شکست می‌خورد. «ما نشان دادیم که نمی‌توان همه‌ی جنبه‌های واقعیت فیزیکی را با یک نظریه‌ی محاسباتی از گرانش کوانتومی توصیف کرد.»

دکتر فَیضال می‌گوید: «بنابراین، هیچ نظریه‌ی فیزیکی کامل و سازگاری که تنها بر پایه‌ی محاسبه بنا شده باشد، ممکن نیست. چنین نظریه‌ای به درکی غیرالگوریتمی نیاز دارد که بنیادی‌تر از قوانین محاسباتی گرانش کوانتومی و در نتیجه بنیادی‌تر از خود فضا-زمان است.»

از آنجا که قوانین محاسباتی در قلمرو افلاطونی می‌توانند از لحاظ نظری شبیه به قوانین یک شبیه‌سازی کامپیوتری باشند، این پرسش پیش می‌آید: آیا خود آن قلمرو را می‌توان شبیه‌سازی کرد؟ پاسخ پژوهشگران روشن است: خیر. آنان می‌گویند یافته‌هایشان نشان می‌دهد واقعیت چیزی ژرف‌تر دارد.

mathematical proof deb

دکتر فَیضال افزود: «با استفاده از قضایای ریاضی مرتبط با ناتمامیت و تعریف‌ناپذیری، نشان دادیم که هیچ توصیف کامل و سازگار از واقعیت از راه “محاسبه‌ی صرف” ممکن نیست. چنین توصیفی به درکی غیرالگوریتمی نیاز دارد که به‌طور ذاتی فراتر از محاسبه‌ی الگوریتمی است و بنابراین نمی‌تواند شبیه‌سازی شود. از این‌رو، این جهان نمی‌تواند یک شبیه‌سازی باشد.»

دکتر “لارنس کراوس” یکی از نویسندگان همکار، می‌گوید این پژوهش پیامدهای ژرفی دارد: «قوانین بنیادی فیزیک نمی‌توانند در درون فضا و زمان محدود شوند، زیرا خودشان فضا و زمان را پدید می‌آورند. مدت‌ها این امید وجود داشت که نظریه‌ای بنیادی، سرانجام بتواند همه‌ی پدیده‌های فیزیکی را از طریق محاسباتی مبتنی بر همین قوانین توصیف کند. اما ما نشان دادیم که این ممکن نیست. توصیف کامل و سازگار از واقعیت نیازمند چیزی عمیق‌تر است، نوعی درک که آن را درک غیرالگوریتمی می‌نامیم.»

نتیجه‌گیری تیم پژوهشی صریح و دستاوردی مهم در علم است. دکتر فَیضال می‌گوید: «هر شبیه‌سازی ذاتاً الگوریتمی است، باید از قوانین از پیش برنامه‌ریزی‌شده پیروی کند. اما از آنجا که سطح بنیادی واقعیت بر درکی غیرالگوریتمی بنا شده، جهان نمی‌تواند و هرگز نمی‌توانسته یک شبیه‌سازی باشد.»

فرضیه‌ی شبیه‌سازی سال‌ها به‌عنوان موضوعی غیرقابل آزمون تلقی می‌شد، و بیشتر در قلمرو فلسفه و داستان علمی‌تخیلی قرار داشت تا علم تجربی. اما این پژوهش آن را به‌روشنی وارد عرصه‌ی ریاضیات و فیزیک کرده و پاسخی قطعی ارائه داده است. جزئیات بیشتر این پژوهش در Journal of Holography Applications in Physics منتشر شده است.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: phys.org

لینک کوتاه نوشته : https://bigbangpage.com/?p=109405

(32 نفر , میانگین : 4,06 از 5)
اشتراک گذاری

19 دیدگاه

  1. مقاله جالبی بود، اما متأسفانه عنوان آن از نظر علمی گمراه‌کننده است. این پژوهش به هیچ وجه «فرضیه شبیه‌سازی» را رد نکرده است؛ فقط بر اساس چند فرض ریاضی و فلسفی استدلال می‌کند که اگر این فرض‌ها درست باشند، نوع خاصی از شبیه‌سازیِ کاملاً الگوریتمی نمی‌تواند جهان ما را توضیح دهد. این با «اثبات اینکه جهان شبیه‌سازی نیست» تفاوت اساسی دارد.

    ضمن اینکه فرضیه شبیه‌سازی اساساً یک ایده فلسفی است، نه یک نظریه فیزیکی آزمون‌پذیر. تاکنون هیچ شواهد تجربی معتبری نه برای اثبات آن وجود دارد و نه برای رد قطعی آن. حتی بسیاری از فیزیکدانان معتقدند استناد به قضیه ناتمامیت گودل برای نتیجه‌گیری درباره ماهیت جهان، محل بحث و مناقشه است. بنابراین بهتر است به جای تیترهای قطعی و هیجان‌انگیز، نتیجه پژوهش‌ها با دقت بیشتری بیان شوند؛ چون چنین تیترهایی می‌توانند برای مخاطب این تصور اشتباه را ایجاد کنند که موضوع از نظر علم «حل شده» است، در حالی که اصلاً چنین نیست.

  2. باسلام
    باتوجه به اینکه درتولید مثل موجودات نوعی شبیه سازی وجوددارد ، امکان دارد جهان هم نوعی شبیه سازی باشد درآینده نزدیک علم پاسخ خواهدداد . درضمن براساس قانون سوم نیوتن که هرعملی عکس العمل دارد ، بازخورد یاعکس العمل افکار واعمال ما بازگشت شبیه سازی شده رفتار ما به خودمان می باشد .

  3. دنیای ما بسیار پیچیده تر فهم ماست، ما همچون کسانی هستیم که فقط قسمت آخر یک سریال رو دیدیم و مجبوریم بقیه قسمت ها رو از روی قسمت آخر حدس بزنیم.
    اینکه نقطه آغاز دنیا چی بوده و اون انرژی فشرده که باعث رویداد بیگ بنگ شده از کجا اومده و کجا منفجر شده که این دنیا رو به وجود آورده و اصلا ساختار جهان روی چه حسابی اینطور کار میکنه، ما مجبوریم به دنبال سرنخ ها بگردیم تا هر چند ناقص و مبهم به اصل ماجرا نزدیک بشیم، فکر کردن به اینکه اون عامل ازلی چه بوده، برای مغزهای تازه تکامل یافته ما بسیار ثقیله ولی حداقل میتونیم به خودمون جرئت بدیم و برای اون نقطه آغازین همه چیز، اون عامل شروع، نامی انتخاب کنیم: خدا…و به نظر من اون عامل ناشناخته و مبهم (خدا) حقیقتا ستودنی و پرستیدنیست و من در برابر چنین عظمتی سر به سجده و تعظیم فرود میارم…

    ناگهان موجی ز بحر لامکان آمد پدید
    کز نهیبش این همه شور و فغان آمد پدید

    • حالا میلیونها ادم ساده و بی سواد و باسواد و عاقل و جاهل و متعصب و امثالهم در غالب ادیان روزانه و در طول هزاران سال دارن تعظیم و سجده میکنند تو هم بکن.فکر کردی فرقی میکنه. اینقدر سجده کن تا….

      • درود بر نکونام نکوسرشت
        کوروش مهربان سجده برای او حال نیکی ایجاد می‌کند و بر او ایجاب می‌شود که در برابر شکوه و عظمت پروردگار نور و نیکی تواضع و فروتنی را به جا بیاورد و این امر هیچگونه آسیبی به دیگران وارد نخواهد کرد. درود یزدان پاک سرشت بر تو باد.

  4. خود این دانشمندان میگن که فیزیک نیوتن دنیا مارو متحول کرد بعد فیزیک انیشتن بعد فیزیک کوانتوم و بعد رسیدیم به فیزیک گرانش کوانتومی و انقلابی در علم و باور فیزیک و قوانین ما داشت.سوال من اینه ،فیزیک گرانش کوانتومی آخرین دانش دنیا هست؟اگر یک درصد بگیم نه و هنوز دریایی از علم هست که ما کشفش نکردیم چرا باید سازگار دنیا رو با گرانش کوانتومی بسنجیم که آیا جور در میاد و ما در یک دنیا شبیه سازی میتونیم باشیم یا نه؟خیلی استدلال بچه گانه ای بود.شاید باید منتظر انقلاب های بعدی در علوم و قوانین و ریاضیات باشیم

    • یک اصل پایه میگه
      همه چیز تغییر میکند و هیچ چیز ثابت نیست غیر از همین اصل تغَیُر
      قوانین دانش و درک ما نیز تغییر میکند
      یک زمان زمین مرکزی مبنای نجوم بود ولی بعد به خورشیدمرکزی تغیر کرد و اکنون به مکان انفجار بیگ بنگ
      این جهان تمامش از الگوریتمهای از پیش تعیین شده پیروی میکند که ما تمام شاخه های این الگوریتم را نشناخته این و زمانی که واقعه ای خارج از الگوریتمهای شناخته شده میبینیم ان را غیر الگوریتمی میگوییم

  5. سلام, مقاله مفید و جذابی بود؛
    مرزهای بین فلسفه و فیزیک به تدریج برداشته می شود و مشخص می شود که همه واقعیت ها را با محاسبات ریاضی و معادلات فیزیک نمی توان سنجید و برای درک بسیاری از حقایق، به اندیشه های بنیادین فلسفی نیازمندیم.

    • فرق بین شبیه سازی و بازی کامپیوتری بودن درست درک نمیشه 1
      بیگ بنگ خود یک شبیه سازی از عامل بزرگتر
      کهشان شبیه سازی از بیگ بنگ
      هر سیاره مسطح شبیه سازی از یک کره بزرگتر
      فقط بازی کامپیوتری مربوط به نگاه انسان ها به جهانه یا بخودشون
      واقعیت وجودی نیاز به هیچ gametimeی نداره.

  6. خوشحالم بعد از مدتها از بین یک مشت نظریه تخیلی و فرضی و غیرقابل آزمایش، یک نفر پیدا شد یک استدلال ریاصیاتی رو کرد و مقداری از توهمات علمی بیرون اومدیم.
    این نظریه ی جهان شبیه سازی خیلی اذیتمون می کرد.

    • حالا اینها هم چیز خاصی کشف و اثبات نکرده اند صرفا یک فرضیه طرح کردن، زیاد اسوده نباش.خنده.

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

این سایت از اکیسمت برای کاهش جفنگ استفاده می‌کند. درباره چگونگی پردازش داده‌های دیدگاه خود بیشتر بدانید.