關于“人類是否生活在計算機模擬的宇宙中”這一長期引發公眾與科學界熱議的命題,英屬哥倫比亞大學奧肯那根分校領銜的國際研究團隊近日通過數學與物理學交叉論證,給出了否定性結論。該團隊在《全息技術在物理學中的應用》期刊發表的論文指出,宇宙本質屬性決定了其無法被任何算法系統完整模擬,這一發現將“模擬宇宙假說”從哲學思辨范疇拉回實證科學領域。
研究核心聚焦于量子引力理論揭示的現實本質。現代物理學已證實,時空并非獨立存在的實體,而是由更深層的“信息結構”衍生而成。這種結構存在于超越物理時空的“柏拉圖領域”——一個由純粹數學關系構成的終極基底。研究團隊通過嚴格數學推導證明,即便在這個最基礎的層面,現實的完整描述仍需要超越算法計算的“非算法性理解”。
“計算機程序本質上是邏輯步驟的集合,但某些數學真理無法通過任何算法推導得出。”論文合著者米爾·法伊扎爾博士以“本陳述不可證明”這一哥德爾命題為例解釋,這類命題的真偽判定需要跳出程序框架的直覺認知。研究團隊運用哥德爾不完備定理等數學工具證實,物理現實的完備描述必然包含算法無法觸及的認知維度。
該發現直接動搖了“模擬宇宙假說”的理論基礎。該假說認為,若高級文明能模擬宇宙,則我們所在的現實可能是嵌套模擬中的一環。但新研究指出,模擬系統本質是算法程序,而宇宙基礎結構要求非算法性理解,這種根本矛盾使得模擬在數學上不可能成立。“就像無法用鉛筆完全描繪鉛筆本身,算法系統也無法完整生成產生算法的基底。”法伊扎爾形象比喻道。
研究團隊強調,這項突破性成果并非否定信息論在物理學中的作用,而是劃定了計算方法的適用邊界。量子引力理論中的時空生成機制雖然涉及信息處理,但其根本運行規則超越了圖靈機模型的可計算范圍。合著者勞倫斯·克勞斯博士指出:“物理定律生成了時空,但這些定律本身包含算法無法捕捉的要素,這解釋了為何‘萬物理論’不可能僅通過計算推導得出。”
該結論同時解決了科學哲學領域的長期困惑。此前“模擬宇宙假說”因缺乏可驗證性被視為非科學命題,而新研究通過數學定理構建了嚴格的證明體系。研究證明,任何試圖完全模擬現實的計算系統都會遭遇邏輯不完備性,這種內在缺陷使得宇宙模擬在原理上不可行。
“我們的論證表明,現實的基礎結構中存在算法無法復制的認知維度。”法伊扎爾總結道,“這就像要求用音符完全重現音樂帶來的情感沖擊,某些本質特征注定超越程序化表達。”這項研究不僅為宇宙本質研究提供了新范式,更重新定義了科學認知的邊界——在探索終極現實的道路上,人類的直覺理解仍不可或缺。











