Jarenlang heeft het idee dat onze realiteit een complexe computersimulatie zou kunnen zijn, zowel wetenschappers als het publiek geboeid. Nu biedt een nieuwe studie overtuigend wiskundig bewijs tegen dit idee, waarin wordt beweerd dat het universum werkt volgens principes die buiten het bereik van welk algoritme dan ook liggen. Een team van natuurkundigen uit Canada, de Verenigde Staten, het Verenigd Koninkrijk en Italië heeft een raamwerk ontwikkeld dat de ‘simulatiehypothese’ ter discussie stelt, en daarmee het bestaan aantoont van fundamentele waarheden die niet alleen met berekeningen kunnen worden vastgelegd.
De simulatiehypothese en recursieve realiteiten
De simulatiehypothese stelt dat ons universum een geavanceerde simulatie zou kunnen zijn die wordt uitgevoerd door een meer geavanceerde beschaving. Dit concept strekt zich uit tot de mogelijkheid van geneste simulaties – een simulatie binnen een simulatie, enzovoort. Hoewel het idee ooit als puur speculatief werd beschouwd, won het terrein naarmate de rekenkracht snel toenam en de mogelijkheid om zeer realistische virtuele werelden te creëren tastbaarder werd.
Van Newton naar kwantumzwaartekracht: een verschuiving in begrip
Het argument van de onderzoekers hangt af van een diepgaande verandering in de manier waarop we de aard van de werkelijkheid begrijpen. Traditionele natuurkunde, geïllustreerd door de wetten van Isaac Newton, schilderde het universum af als een verzameling tastbare ‘dingen’ die in de ruimte op elkaar inwerken. Einsteins relativiteitstheorie veranderde dit beeld fundamenteel, gevolgd door de nog radicalere transformatie die de kwantummechanica teweegbracht. Tegenwoordig stelt de geavanceerde natuurkunde dat ruimte en tijd zelf niet fundamenteel zijn; ze komen voort uit iets fundamentelers: pure informatie.
Deze informatie bevindt zich in wat natuurkundigen het ‘platonische rijk’ noemen – een fundamentele wiskundige structuur die als reëler wordt beschouwd dan het fysieke universum dat we ervaren. Ruimte en tijd, samen met alles daarin, komen voort uit dit onderliggende wiskundige fundament.
De grenzen van het berekenen: de stelling van Gödel en de onbeslisbaarheid
De kern van het onderzoek ligt in het aantonen dat zelfs deze op informatie gebaseerde basis de werkelijkheid niet volledig kan beschrijven met behulp van alleen berekeningen. De onderzoekers maakten gebruik van krachtige wiskundige stellingen, met name de onvolledigheidsstelling van Gödel, om te bewijzen dat een werkelijk volledige en consistente beschrijving van alles vereist wat zij ‘niet-algoritmisch begrip’ noemen.
Zie het zo: een computer, hoe geavanceerd ook, werkt door vooraf gedefinieerde instructies te volgen: algoritmen. Maar bepaalde waarheden overstijgen deze stapsgewijze processen. Ze vereisen een intuïtief, niet-algoritmisch inzicht dat niet is afgeleid van een logische volgorde.
De stelling van Gödel benadrukt deze beperking. Denk eens aan de stelling: “Deze stelling is niet te bewijzen.” Als het bewijsbaar zou zijn, zou het onmiddellijk vals worden, waardoor er een logische tegenstrijdigheid zou ontstaan. Omgekeerd, als het niet bewijsbaar is, dan is het waar, maar dit maakt elk systeem dat het probeert te bewijzen inherent onvolledig. Hoe dan ook, pure berekening mislukt.
Waarom het heelal niet kan worden gesimuleerd
De onderzoekers concluderen dat, omdat het fundamentele niveau van de werkelijkheid geworteld is in dit niet-algoritmische begrip, het universum geen simulatie kan zijn. Elke simulatie is van nature algoritmisch en berust op geprogrammeerde regels. Omdat de onderliggende basis van de werkelijkheid voorbij algoritmische processen ligt, is het onmogelijk deze te simuleren.
Diepere implicaties voor de theorie van alles
De implicaties van het onderzoek reiken veel verder dan het eenvoudigweg weerleggen van de simulatiehypothese. Volgens onderzoekers suggereert dit dat de fundamentele wetten van de natuurkunde niet binnen ruimte en tijd liggen – ze genereren deze. De hoop om één enkele, berekenbare theorie van alles te vinden – een theorie die alle fysische verschijnselen door middel van berekeningen kan beschrijven – is fundamenteel gebrekkig. Een werkelijk volledige beschrijving vereist een diepere vorm van begrip, een ‘niet-algoritmisch begrip’, dat de beperkingen van berekeningen overstijgt.
Zoals Dr. Lawrence M. Krauss, onderzoeker van de Origin Project Foundation, opmerkt: “Elke simulatie is inherent algoritmisch… maar omdat het fundamentele niveau van de werkelijkheid gebaseerd is op niet-algoritmisch begrip, kan het heelal geen simulatie zijn en dat ook nooit kunnen zijn.”
De bevindingen van het team, gepubliceerd in het juninummer van de Journal of Holography Applications in Physics, vertegenwoordigen een belangrijke stap in ons begrip van de aard van de werkelijkheid, en suggereren een universum dat fundamenteel buiten het bereik van computationele modellen ligt. Het daagt de zoektocht naar een puur algoritmische ‘theorie van alles’ uit en wijst in de richting van een dieper, niet-algoritmisch begrip als de sleutel tot het ontsluiten van de ultieme geheimen van het universum.
