Científicos demuestran que el universo no es una simulación matemática

La idea de que nuestro universo podría ser una elaborada simulación por computadora ha sido un tema recurrente en la ciencia ficción durante décadas. Sin embargo, una nueva investigación de la Universidad de Columbia Británica Okanagan sugiere que este concepto no solo es poco probable, sino matemáticamente imposible.

El Dr. Mir Faizal, profesor adjunto en la facultad de ciencias de la universidad, junto a sus colaboradores Drs. Lawrence M. Krauss, Arshid Shabir y Francesco Marino, demostraron que la estructura subyacente de la realidad opera de una manera que ninguna computadora podría replicar.

Su estudio, publicado en el Journal of Holography Applications in Physics, no solo refuta la idea de un universo simulado como en The Matrix, sino que va más allá, mostrando que el cosmos se basa en una comprensión que está fuera del alcance de cualquier algoritmo.

La hipótesis de la simulación y las matemáticas

"Se ha sugerido que el universo podría ser simulado. Si tal simulación fuera posible, el universo simulado podría dar lugar a vida, que a su vez podría crear su propia simulación. Esta posibilidad recursiva hace que sea poco probable que nuestro universo sea el original, en lugar de una simulación dentro de otra simulación", afirmó el Dr. Faizal. "Esta idea se pensaba que estaba más allá del alcance de la investigación científica. Sin embargo, nuestra investigación reciente ha demostrado que puede ser abordada científicamente".

Los hallazgos del equipo se basan en la comprensión evolutiva de lo que realmente es la realidad. La física ha avanzado mucho más allá de la visión de Isaac Newton sobre objetos sólidos moviéndose a través del espacio. La teoría de la relatividad de Einstein reemplazó ese modelo clásico, y la mecánica cuántica lo transformó una vez más. Ahora, en la vanguardia de la física teórica, la gravedad cuántica propone que incluso el espacio y el tiempo no son elementos fundamentales. En cambio, surgen de algo más profundo: la pura información.

El reino oculto bajo la realidad

Los físicos describen esta capa informativa como un "reino platónico", una base matemática más real que el mundo físico que percibimos. Según la nueva investigación, es de este reino del que emergen el espacio y el tiempo.

Sin embargo, los científicos demostraron que incluso esta estructura basada en la información no puede describir completamente la realidad a través de la computación sola. Al aplicar principios matemáticos avanzados, incluido el teorema de incompletud de Gödel, probaron que cualquier modelo consistente y completo de existencia requiere lo que ellos llaman "comprensión no algorítmica".

Para entender esta idea, se puede imaginar cómo funciona una computadora: sigue un conjunto de instrucciones definidas paso a paso. Sin embargo, existen algunas verdades que no pueden alcanzarse siguiendo ninguna secuencia de operaciones lógicas. Estas son conocidas como "verdades gödelianas", y aunque son reales, no pueden ser probadas mediante la computación.

Donde la computación falla

Considere la afirmación: "Esta declaración verdadera no es demostrable". Si fuera demostrable, sería falsa, contradiciendo la lógica. Si no puede ser probada, entonces es verdadera, lo que significa que cualquier sistema lógico que intente probarla es incompleto. En cualquiera de los casos, la computación sola se queda corta.

"Hemos demostrado que es imposible describir todos los aspectos de la realidad física utilizando una teoría computacional de la gravedad cuántica", afirmó el Dr. Faizal. "Por lo tanto, ninguna teoría físicamente completa y consistente de todo puede derivarse solo de la computación. Más bien, requiere una comprensión no algorítmica, que es más fundamental que las leyes computacionales de la gravedad cuántica y, por lo tanto, más fundamental que el propio espacio-tiempo".

Por qué el universo no puede ser simulado

Si las reglas subyacentes del reino platónico parecen similares a las que rigen una simulación por computadora, ¿podría ese reino en sí ser simulado? La respuesta, según los investigadores, es no.

"Basándonos en teoremas matemáticos relacionados con la incompletud y la indefinibilidad, demostramos que una descripción completamente consistente y completa de la realidad no puede lograrse a través de la computación sola", explica el Dr. Faizal. "Requiere comprensión no algorítmica, que por definición está más allá de la computación algorítmica y, por lo tanto, no puede ser simulada. Por lo tanto, este universo no puede ser una simulación".

El coautor Dr. Lawrence M. Krauss señala que las implicaciones de este hallazgo se extienden profundamente en los fundamentos de la física. "Las leyes fundamentales de la física no pueden estar contenidas dentro del espacio y el tiempo, porque las generan. Sin embargo, se ha esperado durante mucho tiempo que una teoría verdaderamente fundamental de todo pueda eventualmente describir todos los fenómenos físicos a través de computaciones basadas en estas leyes. Sin embargo, hemos demostrado que esto no es posible. Una descripción completa y consistente de la realidad requiere algo más profundo: una forma de comprensión conocida como comprensión no algorítmica".

La realidad más allá de los algoritmos

Como resume el Dr. Faizal, "Cualquier simulación es inherentemente algorítmica: debe seguir reglas programadas. Pero dado que el nivel fundamental de la realidad se basa en una comprensión no algorítmica, el universo no puede ser, y nunca podría ser, una simulación".

Durante años, la hipótesis de la simulación fue considerada como irrefutable, confinada a los ámbitos de la filosofía y la ficción especulativa. Sin embargo, esta nueva investigación la ancla firmemente en la teoría matemática y física, ofreciendo lo que podría ser la respuesta definitiva a una de las preguntas más intrigantes de la ciencia.