物理學(xué)家剛剛排除了宇宙是一個(gè)模擬的可能性

一個(gè)困擾物理學(xué)家一個(gè)世紀(jì)以來(lái)的問(wèn)題可能終于有了解決方案——但也許不是每個(gè)人都希望的解決方案。

在對(duì)當(dāng)前理論的新的、詳細(xì)的細(xì)分中，由不列顛哥倫比亞大學(xué)的米爾·法扎爾領(lǐng)導(dǎo)的物理學(xué)家團(tuán)隊(duì)表明，沒(méi)有一個(gè)普遍的“萬(wàn)物理論”如此整齊將廣義相對(duì)論與量子力學(xué)相協(xié)調(diào)——至少，不是算法的。

這樣做的一個(gè)自然后果是宇宙不能是模擬，因?yàn)槿魏?a>此類模擬必須通過(guò)算法進(jìn)行作。

相關(guān)：粘菌已被用來(lái)重建將我們的宇宙維系在一起的無(wú)形網(wǎng)

“我們已經(jīng)證明，使用量子引力的計(jì)算理論來(lái)描述物理現(xiàn)實(shí)的所有方面是不可能的，”法扎爾說(shuō).

“因此，僅靠計(jì)算無(wú)法得出物理上完整且一致的萬(wàn)物理論。相反，它需要一種非算法的理解，這比量子引力的計(jì)算定律更基本，因此比時(shí)空本身更基本。

在我們理解萬(wàn)物如何運(yùn)作的過(guò)程中，最有害的刺之一是時(shí)空的無(wú)縫結(jié)構(gòu)與量子力學(xué)的模糊二元性之間的不可解的關(guān)系。我們知道，宇宙確實(shí)函數(shù)，但用于描述每個(gè)領(lǐng)域的數(shù)學(xué)在應(yīng)用于另一個(gè)領(lǐng)域時(shí)會(huì)崩潰。

物理學(xué)家長(zhǎng)期以來(lái)一直在尋求一種數(shù)學(xué)解決方案——所謂的量子引力或萬(wàn)物理論– 這將使物理學(xué)能夠在廣義相對(duì)論和量子理論。

Faizal 和他的同事強(qiáng)調(diào)了解決這種轉(zhuǎn)變問(wèn)題的流行嘗試，例如弦理論和環(huán)量子引力.

這些提出時(shí)空和量子場(chǎng)源于純信息的基礎(chǔ)，除此之外什么都不存在——簡(jiǎn)潔地描述為美國(guó)理論物理學(xué)家約翰·惠勒作為獲得”它從一點(diǎn)開(kāi)始".

然而，該團(tuán)隊(duì)表示，有充分的理由表明，“它”不能來(lái)自“位”。

“借用與不完備性和不可定義性相關(guān)的數(shù)學(xué)定理，我們證明僅通過(guò)計(jì)算無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)實(shí)的完全一致和完整的描述，”Faizal 解釋道.

“它需要非算法理解，根據(jù)定義，這超出了算法計(jì)算的范圍，因此無(wú)法模擬。因此，這個(gè)宇宙不可能是模擬。

物理學(xué)家認(rèn)為，現(xiàn)實(shí)產(chǎn)生的信息需要既基本又有限，因此求助于數(shù)學(xué)家庫(kù)爾特·哥德?tīng)?/a>,阿爾弗雷德·塔斯基和格雷戈里·柴廷質(zhì)疑他們的假設(shè)。

這三位理論家——后兩位在 20 世紀(jì)上半葉運(yùn)作，而 Chaitin 則在 1960 年代——獨(dú)立地表明，我們理解宇宙的能力存在硬性限制。

哥德?tīng)栔?1931 年不完備性定理表明任何一致的數(shù)學(xué)系統(tǒng)都將包含正確的陳述，但這些陳述無(wú)法使用自己的規(guī)則來(lái)證明。塔斯基的 1933 年不可定義性定理表明算術(shù)系統(tǒng)無(wú)法定義自己的真值。

最后，柴廷的不完備性定理——這與哥德?tīng)柕墓ぷ黝愃啤砻?，形式算法系統(tǒng)可以描述的復(fù)雜程度有一個(gè)硬性上限。

使用這些邏輯定理，研究人員發(fā)現(xiàn)物理學(xué)本身不能完全可計(jì)算。他們提出，解決萬(wàn)物理論的唯一方法是在算法層之上添加一個(gè)非算法層，以創(chuàng)建萬(wàn)物元理論，或 MToE。

這個(gè)元層將能夠從數(shù)學(xué)系統(tǒng)之外確定什么是真實(shí)的，為科學(xué)家提供了一種研究諸如黑洞信息悖論在不違反數(shù)學(xué)規(guī)則的情況下。

當(dāng)然，它解決了我們是否真的“真實(shí)”的討厭的問(wèn)題。

“任何模擬本質(zhì)上都是算法的——它必須遵循編程規(guī)則，”法扎爾說(shuō).“但由于現(xiàn)實(shí)的基本層面是基于非算法理解的，宇宙不可能也永遠(yuǎn)不可能是模擬?！?/p>

該研究已發(fā)表在全息物理學(xué)應(yīng)用雜志.

寶寶起名 起名