پایگاه تحلیلی خبری ایراسین، در دل داستانهای علمی-تخیلی، از «ماتریکس» تا «بلید رانر»، همواره این پرسش مطرح بوده که آیا واقعیتی که تجربه میکنیم، چیزی بیش از یک شبیهسازی کامپیوتری پیشرفته است؟ اکنون پژوهشگران دانشگاه بریتیش کلمبیا در کانادا با استفاده از قدرتمندترین ابزارهای منطق ریاضی، به این پرسش دیرینه پاسخی قطعی دادهاند: جهان ما نهتنها یک شبیهسازی نیست، بلکه از نظر ریاضی نمیتواند باشد.
این تحقیق که به سرپرستی میر فیصل، استاد مدعو دانشکده علوم دانشگاه بریتیش کلمبیا (پردیس اوکاناگان)، و با همکاری لارنس کراوس، فیزیکدان برجسته، ارشد شبیر و فرانچسکو مارینو انجام شده، در ژوئن ۲۰۲۵ در نشریه Journal of Holography Applications in Physics منتشر شد و یکی از بنیادیترین پرسشهای فلسفی-علمی را از قلمرو حدس و گمان به عرصه اثبات ریاضی کشاند.
فرضیه شبیهسازی، که میگوید جهان ما ممکن است محصول یک ابررایانه پیشرفته متعلق به تمدنی فراتر از ما باشد، طی دهههای اخیر از صفحات رمانهای علمی-تخیلی به مباحث جدی فلسفی و حتی علمی راه یافته بود. استدلال اصلی حامیان این دیدگاه بر پایه یک زنجیره منطقی بازگشتی بنا شده بود، اگر شبیهسازی جهان ممکن باشد، موجودات هوشمند درون آن نیز میتوانند شبیهسازیهای جدیدی بسازند، و این شبیهسازیها نیز میتوانند شبیهسازیهای دیگری تولید کنند.
در این سناریو، احتمال اینکه جهان ما «اصلی» باشد و نه یکی از میلیاردها شبیهسازی تودرتو، بسیار ناچیز میشود. این استدلال که بهظاهر منطقی به نظر میرسید، برای سالها در حاشیه علم و فلسفه باقی ماند، چرا که غیرقابل آزمون تلقی میشد، اما پژوهش جدید نشان میدهد که این فرضیه نهتنها قابل آزمون است، بلکه میتوان آن را بهطور قطعی رد کرد، فیصل توضیح میدهد: "این ایده زمانی فراتر از دسترس پژوهش علمی تلقی میشد. با این حال، تحقیق اخیر ما نشان داده که در واقع میتوان به آن از منظر علمی پرداخت.
کلید اثبات ناممکن بودن شبیهسازی
هسته اصلی این اثبات ریاضی بر پایه یکی از عمیقترین قضایای منطق ریاضی قرن بیستم استوار است؛ قضیه ناتمامیت گودل، کورت گودل، ریاضیدان اتریشی-آمریکایی، در دهه ۱۹۳۰ نشان داد که هر سامانه منطقی سازگار و بهاندازه کافی قدرتمند، ناگزیر شامل گزارههایی است که درست هستند، اما در چارچوب همان سامانه قابل اثبات نیستند.
این «حقیقتهای گودلی» به معنای وجود سطوحی از واقعیت است که فراتر از هر الگوریتم و محاسبه عمل میکنند، پژوهشگران با استفاده از این قضیه، همراه با قضیه ناتعریفپذیری تارسکی و قضیه ناتمامیت اطلاعاتی چایتین، نشان دادند که توصیف کامل و سازگار واقعیت نیازمند چیزی است که آنها «فهم غیرالگوریتمی» مینامند.
فیصل با توجه به این مطالبت تأکید میکند: هیچ نظریه محاسباتی، حتی در سطح گرانش کوانتومی، نمیتواند توصیفی کامل و سازگار از همه جنبههای واقعیت ارائه دهد. توصیف کامل و سازگار واقعیت نیازمند چیزی عمیقتر است، شکلی از فهم که به عنوان فهم غیرالگوریتمی شناخته میشود.
یکی از جنبههای شگفتانگیز این پژوهش، ارتباط آن با نظریههای پیشرفته فیزیک مدرن است، نظریههای گرانش کوانتومی امروزی نشان میدهند که حتی فضا و زمان نیز عناصر بنیادی واقعیت نیستند. آنها از لایهای عمیقتر پدیدار میشوند (اطلاعات محض)، این اطلاعات در آنچه فیزیکدانان «قلمرو افلاطونی» مینامند وجود دارد، یک بنیاد ریاضی که واقعیتر از جهان فیزیکی است که ما تجربه میکنیم. فضا و زمان خود از این قلمرو برمیخیزند، این دیدگاه که ریشه در نظریههای هولوگرافیک و گرانش کوانتومی دارد، نشان میدهد که واقعیت در عمیقترین سطح خود، اطلاعاتی است، با این حال حتی این ساختار اطلاعاتمحور نیز بهطور کامل قابل توصیف با محاسبه نیست. محققان نشان دادند که حتی این بنیاد اطلاعاتی نمیتواند واقعیت را تنها از طریق محاسبه توصیف کند، میان محاسبه الگوریتمی و فهم غیرالگوریتمی، کلید درک این اثبات است، یک رایانه صرفنظر از پیچیدگی آن، همواره از دستورالعملهای گامبهگام پیروی میکند. حتی پیشرفتهترین هوش مصنوعی نیز در نهایت بر پایه الگوریتمها عمل میکند، مجموعهای از قوانین که بهطور منظم اجرا میشوند، اما برخی حقایق تنها از طریق فهم غیرالگوریتمی قابل درک هستند؛ فهمی که از هیچ توالی منطقی از گامها پیروی نمیکند، این نوع فهم بنیادیتر از قوانین محاسباتی گرانش کوانتومی و در نتیجه بنیادیتر از خود فضا-زمان است.
فیصل در این مورد توضیح میدهد: هر شبیهسازی بهذات الگوریتمی است و باید از قوانین برنامهریزیشده پیروی کند، اما از آنجا که سطح بنیادی واقعیت بر پایه فهم غیرالگوریتمی است، جهان نمیتواند و هرگز نخواهد توانست یک شبیهسازی باشد.
این یافته پیامدهای عمیقی برای یکی از بلندپروازانهترین اهداف فیزیک نظری دارد: «نظریه نهایی همهچیز». برای دههها، فیزیکدانان امیدوار بودند که روزی بتوانند مجموعهای از معادلات ریاضی بیابند که تمام پدیدههای فیزیکی را توضیح دهند (از ذرات بنیادی گرفته تا ساختار کیهان).
لارنس کراوس، فیزیکدان برجسته و یکی از نویسندگان این پژوهشها، میگوید این نتیجه نشان میدهد که چنین نظریهای، اگر وجود داشته باشد، نمیتواند بهصرف محاسباتی باشد. باید چیزی فراتر از الگوریتمها را در بر بگیرد.
این یافته همچنین به بحثهای فلسفی قدیمی درباره ماهیت آگاهی و شناخت انسانی نیز مرتبط است. برخی فیلسوفان، از جمله راجر پنروز، برنده جایزه نوبل فیزیک، سالها استدلال کردهاند که آگاهی انسانی نمیتواند بهصرف محاسبات باشد، این پژوهش جدید از منظری متفاوت، به این دیدگاه پشتیبانی ریاضی میدهد.
با این حال، همچون هر یافته علمی بنیادی، این پژوهش نیز با پرسشها و انتقادهایی روبهرو شده است. برخی منتقدان استدلال میکنند که تعریف «شبیهسازی» ممکن است محدودتر از آنچه ممکن است باشد، آنها میپرسند: آیا ممکن نیست شکلی از «شبیهسازی» وجود داشته باشد که فراتر از الگوریتمهای سنتی عمل کند؟
پاسخ محققان این است که هر چیزی که بتوان آن را «شبیهسازی» نامید، ناگزیر باید بر پایه قوانین و دستورالعملهای مشخصی عمل کند، و این تعریف الگوریتم است. اگر چیزی فراتر از الگوریتم باشد، دیگر نمیتوان آن را شبیهسازی نامید.
برخی دیگر از منتقدان به این نکته اشاره میکنند که این اثبات بر فرضهای خاصی درباره ماهیت واقعیت استوار است، فرضهایی که خود ممکن است در آینده مورد تردید قرار گیرند. با این حال، این فرضها بر پایه عمیقترین نظریههای فیزیک مدرن قرار دارند و تا زمانی که این نظریهها معتبر باشند، اثبات نیز معتبر خواهد بود.
یکی از جنبههای مهم این پژوهش، تحولی است که در روششناسی علمی ایجاد میکند. برای مدتها، فرضیه شبیهسازی به عنوان پرسشی فلسفی و غیرقابل آزمون تلقی میشد و بسیاری از دانشمندان معتقد بودند که این موضوع فراتر از قلمرو علم است و باید در حوزه فلسفه یا حتی داستانهای علمی-تخیلی باقی بماند، اما این تحقیق نشان میدهد که با استفاده از ابزارهای ریاضی و منطقی مناسب، حتی عمیقترین پرسشهای فلسفی نیز میتوانند به قلمرو علم وارد شوند و پاسخهای قطعی دریافت کنند. این رویکرد میتواند الگویی برای پرداختن به پرسشهای بنیادی دیگر باشد که تاکنون غیرقابل آزمون تلقی میشدند.
با وجود قطعیت این اثبات ریاضی، پرسشهای بسیاری همچنان باقی میمانند. یکی از مهمترین آنها این است: اگر واقعیت بر پایه فهم غیرالگوریتمی است، پس چگونه میتوانیم آن را بشناسیم و درک کنیم؟ آیا ذهن انسانی قادر به دستیابی به این نوع فهم است، یا همواره محدود به چارچوبهای الگوریتمی خواهد ماند؟
پرسش دیگر این است که آیا این یافته پیامدهایی برای درک ما از آگاهی و هوش دارد؟ اگر واقعیت بنیادی غیرالگوریتمی است، آیا آگاهی انسانی نیز باید چنین باشد؟ و اگر چنین است، آیا هرگز میتوانیم هوش مصنوعی واقعی بسازیم که از آگاهی برخوردار باشد؟
این پرسشها مسیرهای جدیدی برای پژوهش در تقاطع فیزیک، ریاضیات، فلسفه و علوم شناختی باز میکنند. پاسخ به آنها ممکن است دههها زمان ببرد، اما اثبات ناممکن بودن شبیهسازی جهان، گام مهمی در این مسیر است.
این پژوهش که در ژوئن ۲۰۲۵ در Journal of Holography Applications in Physics منتشر شد، نقطه عطفی در تاریخ علم محسوب میشود، برای نخستین بار، پرسشی که دههها در حاشیه فلسفه و داستانهای علمی-تخیلی باقی مانده بود، با ابزارهای دقیق ریاضی و فیزیک نظری به پاسخی قطعی رسید.
اثبات ناممکن بودن شبیهسازی جهان، فراتر از یک کنجکاوی علمی است. این یافته پیامدهای عمیقی برای درک ما از ماهیت واقعیت، محدودیتهای محاسبه، و حتی ماهیت آگاهی انسانی دارد، اگر واقعیت بنیادی بر پایه «فهم غیرالگوریتمی» است، پس ما با لایهای از هستی روبهرو هستیم که فراتر از هر سامانه منطقی رسمی قرار دارد.
نظر شما