Математики переосмыслили гипотезу симуляции: Вселенная может симулировать саму себя

Гипотеза симуляции — идея о том, что наша Вселенная может быть искусственной конструкцией, работающей на компьютере сверхразвитой цивилизации, — давно будоражит умы. Однако большинство рассуждений на эту тему основаны на интуиции, а не на чётких определениях, и мало кто пытался формально описать, что вообще означает «симуляция».

Автор: AI-generated image

Новая математическая модель

Новая статья профессора Института Санта-Фе Дэвида Вольперта призвана это изменить. В Journal of Physics: Complexity он представляет первую математически строгую модель, описывающую, что означало бы для одной вселенной симулировать другую. Его работа показывает, что многие устоявшиеся утверждения о симуляциях рушатся, как только понятие определяется строго.

Результаты указывают на гораздо более странную картину, чем предполагалось ранее, включая возможность того, что вселенная, способная симулировать другую, сама может быть в точности воспроизведена внутри этой самой симуляции.

Весь этот спор не имел базового математического каркаса. Как только вы его строите, проблема становится яснее — и гораздо интереснее, — говорит Вольперт.

Вселенные как компьютеры и рекурсия

В основе его подхода лежит смена перспективы: вместо того чтобы рассматривать вселенные как физические системы с непостижимым внутренним устройством, он предлагает рассматривать их как своего рода компьютеры. Это позволяет ему опереться на физический тезис Чёрча — Тьюринга, который гласит, что любой наблюдаемый нами физический процесс, в принципе, может быть воспроизведён стандартной компьютерной программой. Через эту призму вопрос о симуляции становится вычислительным, и математика, а не спекуляции, определяет границы возможного.

Такая вычислительная рамка позволяет Вольперту использовать классический результат информатики — вторую теорему рекурсии Клини, которая объясняет, как программа может генерировать и запускать точную копию самой себя. Когда Вольперт распространяет эту теорему на целые вселенные, возникает удивительное следствие: если некая вселенная может точно симулировать нашу, ничто не мешает нашей вселенной симулировать её в ответ. При определённых допущениях обе становятся математически неразличимыми, стирая привычную иерархию «высших» и «низших» реальностей.

Оспаривание предположений о цепочках симуляций

Модель также бросает вызов популярному мнению, что более глубокие уровни симуляции должны быть вычислительно слабее уровней над ними — аргумент, часто используемый для утверждения, что такие цепочки в конечном счёте должны прерываться. Вольперт показывает, что математика этого не требует: симуляции не обязаны деградировать, и бесконечные цепочки симулированных вселенных остаются полностью согласованными в рамках теории.

Новые вопросы и философские следствия

Работа не предлагает экспериментальных проверок или предсказаний. Вместо этого она закладывает концептуальный фундамент, на котором смогут строить будущие философы, физики и информатики. Формализуя то, что на самом деле утверждает гипотеза симуляции, модель также поднимает новые вопросы. Например, возможно ли существование не только бесконечных цепочек симулированных вселенных, но и замкнутых петель, где вселенные симулируют друг друга по кругу.

Другие вопросы возникают из-за того, как модель меняет философские представления об идентичности, поднимая возможность существования более чем одной версии «вас», находящихся в разных симуляциях, но при этом математически являющихся одним и тем же «вами».

Вы думаете, что задаёте простой вопрос — находимся ли мы в симуляции? — но как только вы его формализуете, открывается целый ландшафт новых вопросов, — говорит Вольперт. — Оказывается, структура, лежащая в основе этой идеи, богаче, чем кто-либо предполагал.

Больше информации: David H Wolpert, What computer science has to say about the simulation hypothesis, Journal of Physics: Complexity (2025). DOI: 10.1088/2632-072x/ae1e50

Источник: Santa Fe Institute