Las matemáticas afirman que el universo no es una simulación

Ciencia
Math Says the Universe Isn’t a Simulation
Un nuevo artículo matemático elaborado por un equipo que incluye a investigadores de la Universidad de Columbia Británica sostiene que las profundas limitaciones de la computación formal imposibilitan una simulación completa de nuestro universo. La tesis replantea la hipótesis de la simulación como una cuestión filosófica más que de ingeniería.

Investigadores sostienen que un techo matemático hace imposible una simulación perfecta

Esas afirmaciones y la reacción pública general se resumieron en una serie de informes de prensa y cobertura vinculados a la publicación del artículo científico.

Por qué la indecidibilidad lógica es importante para la física

En términos sencillos, Gödel demostró que en cualquier sistema formal lo suficientemente expresivo existen enunciados verdaderos que el sistema no puede probar. Tarski demostró que ciertas nociones semánticas no pueden definirse desde el interior de un sistema, y Chaitin aportó la teoría de la información al mostrar que muchas cadenas son algorítmicamente aleatorias, sin una descripción algorítmica más corta que la propia cadena. Los autores del artículo sostienen que, al intentar construir el espacio-tiempo y las leyes físicas desde un cimiento puramente algorítmico, esos límites se trasladan: se encontrarán características reales del mundo que se resisten a la derivación algorítmica. En su opinión, esto bloquea la posibilidad de una simulación algorítmica completa y consistente de la realidad.

Cómo interpretar esta afirmación y sus límites

Existen dos salvedades importantes que deben tenerse en cuenta. Primero, se trata de un argumento teórico y matemático sobre lo que la computación puede y no puede hacer bajo ciertos supuestos formales. No señala una anomalía empírica en los datos que pudiera falsear la hipótesis de la simulación en el laboratorio. Segundo, cada argumento de este tipo se basa en elecciones de modelado: cómo se formaliza la gravedad cuántica, qué se considera un "algoritmo" y si se permiten características en el simulador que queden fuera de la computación convencional. Si se cambian esas premisas, es posible que la conclusión ya no se sostenga.

Voces de escepticismo y por qué son importantes

Incluso antes de este artículo, muchos físicos y filósofos advirtieron que la hipótesis de la simulación es una mezcla enmarañada de ingeniería, metafísica y probabilidad. Los escépticos señalan que argumentar desde la indecidibilidad formal hacia la imposibilidad ontológica requiere cautela: la indecidibilidad matemática se aplica a sistemas formales particulares, pero la naturaleza no tiene por qué estar sujeta a esos mismos límites sintácticos. Algunos comentaristas también señalan el problema de larga data de que los argumentos de simulación pueden configurarse para escapar de la falsación estipulando el comportamiento del simulador: un simulador omnisciente podría ocultar cualquier rastro delatador. Esas preocupaciones conceptuales siguen siendo relevantes incluso si el nuevo resultado matemático es correcto.

Entonces, ¿pone esto fin al debate sobre la simulación?

No del todo. Lo que ofrece el nuevo trabajo es una refutación formal y sólida a un supuesto común detrás de muchas afirmaciones sobre la simulación: a saber, que todas las características del mundo son, en principio, reducibles a los pasos de una computación. Si se aceptan los supuestos y los pasos técnicos del artículo, entonces una simulación totalmente algorítmica es imposible. Pero la cuestión cultural más amplia —si algún otro tipo de "simulación" o de ontología estratificada podría ser cierta— es más resistente. Siempre se pueden proponer simuladores que operen por medios no algorítmicos o que limiten lo que intentan replicar. La conversación, en otras palabras, se desplaza: de preguntar si una simulación es posible en la práctica a preguntar qué tipos de modelos metafísicos son compatibles con las matemáticas y la física actuales.

Por qué esto es importante más allá de las especulaciones nocturnas

El artículo toca temas con consecuencias intelectuales inmediatas. Se enfrenta a la tendencia de tratar la información y la computación como la materia primitiva de la realidad, un enfoque que ha tenido éxitos, pero que, según este trabajo, no puede ser la última palabra. También es relevante para la forma en que científicos y tecnólogos plantean grandes afirmaciones sobre el futuro de la simulación, los mundos virtuales y la inteligencia artificial. Si existen límites de principios sobre lo que los sistemas algorítmicos pueden representar, entonces algunos tipos de explicación científica o de conciencia sintética podrían estar fundamentalmente fuera del alcance de cualquier estrategia basada en simulaciones.

Hacia dónde se dirigen los científicos a partir de ahora

Al igual que con cualquier afirmación teórica ambiciosa, un mayor escrutinio es inevitable. Otros investigadores sondearán los supuestos formales del artículo, probarán si las reducciones matemáticas se corresponden correctamente con los modelos físicos y explorarán si versiones más débiles o alternativas de la "simulación" sobreviven a la crítica. Así es como avanza la física teórica: una propuesta matemática audaz abre una línea de debate que refuerza nuestra confianza en el resultado o identifica las premisas precisas donde este falla.

Por ahora, el artículo hace algo útil: obliga a una distinción más nítida entre dos cuestiones que la gente suele confundir: si podríamos construir mundos simulados convincentes y si el tipo de replicación algorítmica total implícito en una hipótesis de la simulación literal es matemáticamente admisible. Según la lectura actual de los autores, al menos, esa segunda pregunta tiene una respuesta negativa. Si eso resuelve el debate metafísico más amplio es algo que depende de la física, la filosofía y el tiempo.

— James Lawson, Dark Matter

James Lawson

James Lawson

Investigative science and tech reporter focusing on AI, space industry and quantum breakthroughs

University College London (UCL) • United Kingdom

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Readers Questions Answered

Q ¿Qué afirma el nuevo planteamiento matemático sobre la simulación del universo?
A El planteamiento sostiene que los límites profundos de la computación formal imponen un techo que impide una simulación algorítmica perfecta y completa del espacio-tiempo y de las leyes físicas bajo ciertos supuestos formales. En efecto, replantea la idea de la simulación de un desafío de ingeniería a uno filosófico, al demostrar que tal réplica no puede lograrse plenamente mediante la computación.
Q ¿Qué ideas de Gödel, Tarski y Chaitin influyen en el argumento?
A Gödel demostró que en cualquier sistema formal lo suficientemente expresivo existen enunciados verdaderos que el sistema no puede probar; Tarski demostró que ciertas nociones semánticas no pueden definirse desde el interior de un sistema; Chaitin vinculó la teoría de la información con la aleatoriedad algorítmica. Juntos, estos principios proporcionan una base para argumentar que derivar el espacio-tiempo y las leyes físicas puramente de un fundamento algorítmico se topa con límites insuperables.
Q ¿Qué salvedades acompañan a esta afirmación?
A En primer lugar, el argumento es teórico y se centra en lo que la computación puede hacer bajo supuestos formales específicos, en lugar de informar sobre una anomalía empírica. En segundo lugar, depende de las decisiones de modelado: cómo se formaliza la gravedad cuántica, qué se considera un algoritmo y si los simuladores pueden incluir procesos no convencionales; la alteración de estas premisas podría cambiar la conclusión.
Q ¿Cómo redefine esto el debate sobre la simulación y el trabajo futuro?
A El trabajo ofrece una refutación formal a la suposición de que todas las características de la realidad deben ser reducibles a la computación, concluyendo que una réplica totalmente algorítmica es imposible bajo sus premisas. Sin embargo, las posibilidades metafísicas más amplias —como simuladores por capas o no algorítmicos— siguen siendo plausibles, y los investigadores contrastarán los supuestos formales con modelos físicos en un escrutinio continuo.

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