Wiskunde toont aan dat het universum geen simulatie is

Onderzoekers stellen dat een mathematisch plafond een perfecte simulatie onmogelijk maakt

Die beweringen en de bredere publieke reactie werden samengevat in een reeks persberichten en verslaggeving die gepaard gingen met de publicatie van het artikel.

Waarom logische onbeslisbaarheid van belang is voor de natuurkunde

Kort gezegd toonde Gödel aan dat er in elk voldoende expressief formeel systeem ware beweringen zijn die het systeem niet kan bewijzen. Tarski liet zien dat bepaalde semantische begrippen niet van binnenuit een systeem gedefinieerd kunnen worden, en Chaitin voegde informatietheorie toe aan de mix door aan te tonen dat veel strings algoritmisch willekeurig zijn — zonder een kortere algoritmische beschrijving dan de string zelf. De auteurs van het artikel stellen dat wanneer je probeert de ruimtetijd en natuurwetten op te bouwen vanuit een puur algoritmisch fundament, dit soort beperkingen worden overgedragen: je zult werkelijke kenmerken van de wereld tegenkomen die zich verzetten tegen algoritmische afleiding. In hun visie blokkeert dat de mogelijkheid van een volledige, consistente, algoritmische simulatie van de werkelijkheid.

Hoe deze bewering te lezen — en de beperkingen ervan

Er zijn twee belangrijke kanttekeningen om in gedachten te houden. Ten eerste is dit een theoretisch, wiskundig argument over wat berekening wel en niet kan onder bepaalde formele aannames. Het wijst niet op een empirische anomalie in data die de simulatiehypothese in het laboratorium zou weerleggen. Ten tweede rust elk dergelijk argument op modelleringskeuzes: hoe je quantumgravitatie formaliseert, wat je als een "algoritme" beschouwt en of je kenmerken in de simulator toestaat die buiten de conventionele berekening vallen. Als je die premissen wijzigt, volgt de conclusie mogelijk niet meer.

Stemmen van scepsis — en waarom ze ertoe doen

Zelfs vóór dit artikel waarschuwden veel natuurkundigen en filosofen dat de simulatiehypothese een verwarde mix is van techniek, metafysica en waarschijnlijkheid. Sceptici wijzen erop dat het redeneren van formele onbeslisbaarheid naar ontologische onmogelijkheid voorzichtigheid vereist: wiskundige onbeslisbaarheid is van toepassing op specifieke formele systemen, maar de natuur hoeft niet gebonden te zijn aan diezelfde syntactische limieten. Sommige commentatoren wijzen ook op het langlopende probleem dat simulatie-argumenten zo kunnen worden ingericht dat ze aan weerlegging ontsnappen door simulatorgedrag te stipuleren: een alwetende simulator zou elk verklopend kenmerk kunnen verbergen. Die conceptuele zorgen blijven relevant, zelfs als het nieuwe wiskundige resultaat correct is.

Maakt dit een einde aan het simulatiedebat?

Niet helemaal. Wat het nieuwe werk biedt, is een krachtige, formele weerlegging van een algemene aanname achter veel simulatieclaims — namelijk dat alle kenmerken van de wereld in principe herleidbaar zijn tot de stappen van een berekening. Als je de aannames en technische stappen van het artikel accepteert, dan is een volledig algoritmische simulatie onmogelijk. Maar de bredere culturele vraag — of een ander soort "simulatie" of gelaagde ontologie waar zou kunnen zijn — is hardnekkiger. Mensen kunnen altijd simulators poneren die werken via niet-algoritmische middelen, of beperken wat ze proberen te repliceren. Het gesprek verschuift met andere woorden: van de vraag of een simulatie in de praktijk mogelijk is, naar de vraag welke soorten metafysische modellen compatibel zijn met de huidige wiskunde en natuurkunde.

Waarom dit ertoe doet, buiten nachtelijke speculaties om

Het artikel raakt aan kwesties met onmiddellijke intellectuele gevolgen. Het confronteert de trend om informatie en berekening te behandelen als de fundamentele bouwstenen van de werkelijkheid — een benadering die successen heeft gekend, maar waarvan dit werk stelt dat het niet het laatste woord kan zijn. Het is ook van belang voor de manier waarop wetenschappers en technologen grote beweringen over de toekomst van simulatie, virtuele werelden en kunstmatige intelligentie kaderen. Als er principiële grenzen zijn aan wat algoritmische systemen kunnen representeren, dan zijn sommige soorten wetenschappelijke verklaringen of synthetisch bewustzijn wellicht fundamenteel onbereikbaar voor elke op simulatie gebaseerde strategie.

Hoe wetenschappers nu verdergaan

Zoals bij elke ambitieuze theoretische claim is verdere kritische beschouwing onvermijdelijk. Andere onderzoekers zullen de formele aannames van het artikel onderzoeken, testen of de wiskundige reducties correct aansluiten op fysieke modellen, en verkennen of zwakkere of alternatieve versies van "simulatie" de kritiek overleven. Dit is hoe theoretische fysica vordert: een gewaagde wiskundige suggestie opent een debat dat ofwel ons vertrouwen in het resultaat versterkt, ofwel de precieze premissen identificeert waar het faalt.

Voor nu doet het artikel iets nuttigs: het dwingt tot een scherper onderscheid tussen twee vragen die mensen vaak door elkaar halen — of we overtuigende gesimuleerde werelden zouden kunnen bouwen, en of het soort totale, algoritmische replicatie dat wordt geïmpliceerd door een letterlijke simulatiehypothese wiskundig toelaatbaar is. Volgens de huidige lezing van de auteurs heeft die tweede vraag in ieder geval een negatief antwoord. Of dat het bredere metafysische debat beslecht, is aan de natuurkunde, de filosofie en de tijd.

— James Lawson, Dark Matter