Две вселенные могут моделировать друг друга — привычная идея "оригинала" внезапно треснула

Люди веками спорят о том, является ли переживаемая ими реальность подлинной или лишь результатом сложной симуляции. Сегодня этот вопрос чаще всего обсуждают в рамках гипотезы симуляции, но новые теоретические работы предлагают взглянуть на него иначе. Свежая статья показывает, что две вселенные могут моделировать друг друга без жёсткой иерархии "оригинал — копия". Об этом сообщает научное сообщество со ссылкой на работу компьютерного учёного Дэвида Вольперта из Института Санта-Фе.

Почему гипотеза симуляции долго оставалась расплывчатой

Философские рассуждения о симуляции обычно сводятся к идее "всё работает на компьютере", но редко уточняют, что именно считается симуляцией. Без строгого определения спор быстро превращается в обмен интуициями.

Вольперт подошёл к проблеме как специалист по теории вычислений и физическим ограничениям предсказаний. Его цель состояла не в том, чтобы доказать, что мир — симуляция, а в том, чтобы аккуратно описать, что вообще означает моделирование с точки зрения математики и информатики.

Вселенная как вычислительная система

В предложенной структуре каждая вселенная рассматривается как система с изменяющимся состоянием, подчиняющаяся формальным правилам. Такой подход сближает физику с вычислительными моделями, где важны не носители, а сами преобразования состояний.

В качестве эталона используется идея машины Тьюринга — абстрактного компьютера, который выполняет шаги по строго заданным правилам. Это позволяет говорить о том, какие процессы принципиально можно вычислить и воспроизвести, не привязываясь к конкретному "железу". Подобная логика перекликается с тем, как сложные системы описывают через формальные модели, например при анализе трёхмерной архитектуры генома, где ключевую роль играет структура, а не материальный носитель.

Строгое определение симуляции

Вольперт определяет симуляцию как отношение между двумя системами, в котором одна способна по запросу вычислять будущие состояния другой. Для этого вводятся функция эволюции и программа, которая обязательно завершает работу.

"Во многих дебатах о симуляции не хватало элементарной математической ясности", — отмечает Дэвид Вольперт.

Такое определение убирает метафизический туман и позволяет обсуждать симуляцию как формальное соответствие между процессами.

Вычислимость как фундаментальное предположение

Вся конструкция опирается на физический тезис Чёрча-Тьюринга — предположение о том, что любые измеримые физические процессы вычислимы в принципе. Если это верно, то любая наблюдаемая динамика может быть воспроизведена программой.

При этом тезис остаётся гипотезой. Структура Вольперта не доказывает, что наша вселенная ей подчиняется, а лишь показывает, какие выводы следуют, если принять это допущение.

Универсальность и мощность вселенных

Ещё одно требование — вычислительная универсальность. Вселенная должна уметь реализовывать любой описываемый алгоритм, оставаясь в рамках собственных физических законов. Если это условие выполнено, она теоретически способна моделировать любую другую вычислимую вселенную.

Такой взгляд сближает физику с теорией алгоритмов, где универсальность означает отсутствие привилегированных задач.

Самореференция и самосимуляция

Ключевым элементом работы стала идея самосимуляции. В компьютерной науке давно известны теоремы рекурсии, позволяющие программам работать с собственным описанием. Вольперт переносит эту логику на вселенные.

Самосимуляция означает, что система может моделировать саму себя изнутри, пусть и с временным сдвигом. Это снимает интуитивное требование наличия "верхнего уровня", который всегда должен быть более реальным.

Проблема неразличимых наблюдателей

Если симуляция воспроизводит все измеримые детали, возникает вопрос о тождестве наблюдателя. Никакой эксперимент не позволит отличить "оригинал" от его копии, если их истории совпадают.

Структура Вольперта не решает философскую проблему личной идентичности, но показывает, почему аргументы о единственном "настоящем я" могут терять смысл в вычислительной перспективе.

Сети симуляций вместо иерархий

Для наглядности автор использует ориентированный граф, где узлы — вселенные, а стрелки — отношения моделирования. Такие графы могут образовывать длинные цепочки и даже замкнутые петли.

В результате исчезает привычная картина бесконечной лестницы симуляций. Её заменяет сеть взаимных вычислительных отношений без очевидной начальной точки.

Принципиальные пределы познания

Даже при строгих определениях остаются фундаментальные ограничения. Классические результаты теории алгоритмов показывают, что не существует универсального способа определить, обладает ли данная система определённым свойством.

Это означает, что вселенная может соответствовать структуре симуляции, но её статус останется принципиально недоступным для проверки.

Шифрование и непрозрачные вычисления

Вольперт также обсуждает полностью гомоморфное шифрование — методы, позволяющие выполнять вычисления над зашифрованными данными. В таком случае даже создатели симуляции могут не иметь доступа к её внутренним состояниям без ключа.

Этот аспект подчёркивает разрыв между корректными вычислениями и интерпретируемыми результатами, что может скрывать контроль и ответственность — тема, актуальная и для современных технологий обработки данных.

Физические ограничения остаются в силе

Работа носит теоретический характер и не предлагает экспериментов для проверки гипотезы. Реальные вычисления требуют энергии, памяти и времени, а эти ресурсы в физическом мире ограничены.

Поэтому структура проясняет, что допускает математика, но не утверждает, что наши законы природы позволяют реализовать подобные универсальные симуляторы, как и в других областях, где абстрактные модели опережают практику, например при попытках замедлить биологическое старение в экспериментах.

Зачем это нужно

Чёткие определения переводят разговор о симуляции из области лозунгов в плоскость проверяемых утверждений. По словам Вольперта, формализация помогает выявлять скрытые допущения и ломать привычные интуиции об иерархии реальностей.

Более точная точка отсчёта

В итоге новая структура не говорит, живём ли мы в симуляции, но задаёт более честные правила обсуждения. Это отправная точка для будущих исследований, где философия, физика и информатика встречаются на общем языке строгих понятий.