على الرغم مما قد نشعر به في بعض الأيام، فإننا على الأرجح لسنا عالقين في محاكاة حاسوبية. يقول فريق دولي من علماء الرياضيات إنهم توصلوا بشكل قاطع إلى أن واقعنا هو، في الحقيقة، حقيقي. ووفقًا لأحدث النظريات الكمومية المذهلة مقترنة بنظريات رياضية عمرها قرون، فإن دراستهم المنشورة في مجلة تطبيقات الهولوغرافيا في الفيزياء تؤكد أن نظرية المحاكاة الشائعة ليست مستبعدة فحسب، بل هي مستحيلة من الناحية الأساسية.
ما هي “فرضية المحاكاة”؟
إن احتمال وجود كوننا بأكمله داخل محاكاة حاسوبية هو أكثر من مجرد تجربة فكرية خيالية. فقد تجادل الفيزيائيون والرياضيون والفلاسفة وطلاب الجامعات حول جدوى هذا السيناريو منذ فجر العصر الرقمي في القرن العشرين.
ومع ذلك، فإن النقاش حول ما إذا كان أي من هذا “حقيقيًا” يمتد إلى آلاف السنين في الماضي. فقد طرح المتصوفون الهنود والمفكرون اليونانيون القدماء والمنظّرون الصينيون والكهنة الأزتيك وجهات نظر مختلفة حول صحة ما نراه من حولنا. وتزداد هذه المناقشات تعقيدًا عندما تضيف أجهزة الكمبيوتر الفائقة الحديثة إلى المعادلة.
“إذا كانت مثل هذه المحاكاة ممكنة، فإن الكون المُحاكى يمكن أن يؤدي بدوره إلى نشوء الحياة، والتي قد تنشئ بدورها محاكاتها الخاصة،” كما أوضح مير فيصل، الباحث الكمومي في جامعة كولومبيا البريطانية في بيان. “هذه الإمكانية المتكررة تجعل من المستبعد للغاية أن يكون كوننا هو الكون الأصلي، بدلاً من محاكاة متداخلة داخل محاكاة أخرى.”
وعلى الرغم من أن العديد من الخبراء اعتقدوا في البداية أن المفهوم كان من المستحيل استكشافه بشكل موثوق باستخدام المنطق، يعتقد فيصل وزملاؤه أن بحثهم يظهر أنه “يمكن في الواقع معالجته علميًا.”
ولكن أولاً، من الأفضل على الأرجح الاستعداد لموضوع مذهل للعقل حقًا.
الجاذبية الكمومية والإرشادات الجوديلية
التاريخ المختصر للغاية للفيزياء يسير هكذا: الفيزياء النيوتونية المتجذرة في قوانين الحركة، ثم نظرية أينشتاين في النسبية، وأخيرًا ميكانيكا الكم. يتمحور هذا العصر الأخير حول مجال يسمى الجاذبية الكمومية. وكما يوحي اسمها، تسعى الجاذبية الكمومية إلى توحيد نظريات الجاذبية والفيزياء الكمومية دون تجاهل تأثيرات أي منهما. حتى الآن، تشير النتائج إلى أن الزمان والمكان ليسا أساسيين. بدلاً من ذلك، فهما متجذران في أساس رياضي للمعلومات الخالصة الموجودة في “عالم أفلاطوني”. هذا البعد الرياضي هو الذي يولد الزمان والمكان، وبالتالي فهو أكثر “واقعية” من الكون المادي كما يختبره البشر.
مع وضع كل ذلك في الاعتبار، يقول فريق فيصل إن هذا الأساس من المعلومات الرياضية لا يمكنه وصف الواقع فقط من خلال الحوسبة. الطريقة الوحيدة لتوليد نظرية كاملة وموثوقة لكل شيء تستلزم مفهومًا يسمونه الفهم غير الخوارزمي.
من أجل الوصول إلى فهم غير خوارزمي، يجب دمج نظرية عدم الاكتمال لجودل في المعادلة. قدمها كورت جودل عام 1931، والفكرة بسيطة بشكل خادع للوهلة الأولى – لا يمكن لأي مجموعة من الخوارزميات أو البديهيات وحدها أن تثبت بشكل لا لبس فيه كل حقيقة صحيحة عن الأرقام أو الحوسبة.
يستخدم مؤلفو الدراسة هذه العبارة الأساسية كمثال على نظرية عدم الاكتمال لجودل: “هذه العبارة الصحيحة غير قابلة للإثبات.”
إذا تمكنت من إثبات العبارة، فلن تكون “صحيحة”. وإذا كانت غير قابلة للإثبات، فهي صحيحة من الناحية الفنية… ومع ذلك سيكون من المستحيل إظهار الدليل.
بغض النظر عن ذلك، تنهار الحوسبة في مواجهة نظرية جودل.
“لذلك، لا يمكن اشتقاق أي نظرية كاملة ومتسقة فيزيائيًا لكل شيء من الحوسبة وحدها،” كما جادل فيصل. “بل تتطلب فهمًا غير خوارزمي، وهو أكثر أساسية من قوانين الجاذبية الكمومية الحسابية وبالتالي أكثر أساسية من الزمكان نفسه.”
إذا كان الفهم غير الخوارزمي يتجاوز قدرات الكمبيوتر، فإن حتى أكثر أجهزة الكمبيوتر الفائقة تطورًا لا يمكنها أبدًا محاكاة الواقع بشكل صحيح.
“أي محاكاة هي بطبيعتها خوارزمية – يجب أن تتبع قواعد مبرمجة،” لخص فيصل. “ولكن بما أن المستوى الأساسي للواقع يعتمد على الفهم غير الخوارزمي، فإن الكون لا يمكن أن يكون، ولن يكون أبدًا، محاكاة.”
أضاف لورانس كراوس، المشارك في الدراسة، أن العديد من الباحثين افترضوا أنهم قد يصفون يومًا ما نظرية أساسية لكل شيء من خلال طرق حسابية بحتة.
“لقد أثبتنا أن هذا غير ممكن،” قال. “الوصف الكامل والمتسق للواقع يتطلب شيئًا أعمق.”
مغالطة منطقية عميقة محتملة
كما هو الحال مع معظم المناقشات الكبرى، ليس الجميع مقتنعًا. ميلفين فوبسون، فيزيائي في جامعة بورتسموث ورئيس معهد فيزياء المعلومات، قضى سنوات في التحقيق في إمكانيات الواقع المحاكى. في الآونة الأخيرة، اقترح فوبسون أن الجاذبية نفسها قد تثبت أننا نعيش بالفعل في محاكاة حاسوبية. في الوقت الحالي، لم يتزحزح فوبسون عن موقفه.
“بينما أكن أعظم الاحترام لأي محاولة لتطبيق الدقة الرياضية على الأسئلة الأساسية، يبدو أن الاستنتاج… هو نتيجة مغالطة منطقية عميقة،” كما يقول لمجلة بوبيولار ساينس.
يستشهد فوبسون بمحاولة المؤلفين استخدام القواعد المختبرة في واقعنا المتصور “لوضع حدود على النظام الذي يستضيف واقعنا.” كما يعتقد أن الواقع لا يحتاج إلى أن يكون محاكاة ليعمل كعملية حسابية كونية.
“قد يعني ذلك أن كوننا هو كمبيوتر عملاق يحسب نفسه،” يقول فوبسون.
كل من فوبسون وزميله في معهد فيزياء المعلومات خافيير مورينو يصفان حجة فيصل بأنها “مقنعة ظاهريًا”، لكنها مذنبة بـ “خطأ فئوي عميق” في افتراض أن المحاكاة يجب أن تعمل على حسابات موجودة في المحاكاة نفسها. على سبيل المثال، لا تأخذ في الاعتبار محاكاة تعمل على مستوى أعلى من الفيزياء أو الأبعاد غير المقيدة بقوانين المحاكاة الداخلية. قد يكون أن الآليات الأساسية لمحاكاتنا ليست محدودة بسرعة الضوء أو سلوك الجسيمات الفيزيائية القياسي.
“أي ‘إثبات رياضي’ مشتق من فيزيائنا [أو] الرياضيات مثل تلك المذكورة في المقال هو مجرد حساب للتكلفة الحسابية باستخدام قواعدنا الخاصة،” خلص فوبسون ومورينو.
على الرغم من ثقة فريق فيصل في نتائجهم، فإن حقيقة فرضية المحاكاة قد تظل غامضة في الوقت الحالي – دون قصد التورية.
