L'univers est-il une simulation informatique ? C'est un procédé narratif très apprécié dans la science-fiction, comme dans le film Matrix. Mais une nouvelle étude prouve mathématiquement que cela n'est pas seulement improbable, mais impossible. L'étude démontre que la nature fondamentale de la réalité fonctionne d'une manière qu'aucun ordinateur, aussi puissant soit-il, ne pourrait jamais simuler. La recherche suggère que la réalité repose sur une forme de compréhension qui ne peut être réduite à des règles ou à des algorithmes informatiques. Dans la culture populaire, la théorie de la simulation est amplifiée par des acteurs tels qu'Elon Musk.La théorie de la simulation est l'hypothèse selon laquelle notre réalité — l’univers, la Terre, tout ce que nous percevons — serait en fait une simulation informatique créée par une civilisation très avancée. Autrement dit, nous serions des êtres conscients à l’intérieur d’un programme, un peu comme des personnages dans un jeu vidéo ultra réaliste. Cette idée fascine les philosophes et les scientifiques depuis des années, donnant lieu à plusieurs travaux de recherche.
L'hypothèse de la simulation a été défendue par Elon Musk et a servi de base à des classiques de la science-fiction tels que Matrix. Cependant, une équipe internationale de scientifiques affirment désormais que cela est non seulement improbable, mais aussi mathématiquement impossible.
Une nouvelle étude menée par des chercheurs du campus Okanagan de l'Université de Colombie-Britannique (UBCO) a porté un coup décisif à cette théorie. Les auteurs ont tiré la conclusion suivante : « la nature fondamentale de la réalité fonctionne d'une manière qui ne peut jamais être reproduite par un simple calcul ». En d'autres termes, aucun ordinateur, aussi sophistiqué soit-il, ne pourrait jamais reproduire le fonctionnement fondamental de l'univers.
L'étude a été menée par une équipe dirigée par le Dr Mir Faizal, professeur adjoint à la faculté des sciences Irving K. Barber de l'UBCO. Leurs conclusions, publiées dans le Journal of Holography Applications in Physics, vont au-delà de la simple suggestion que nous ne vivons pas dans un monde simulé. Elles prouvent en effet quelque chose de bien plus profond : « l'univers est construit sur un type de compréhension qui dépasse la portée de tout algorithme ».
Des lois de Newton à la gravité quantique
La recherche s'appuie sur une propriété fascinante de la réalité elle-même. La physique moderne a largement dépassé la conception newtonienne d'une « matière » tangible rebondissant dans l'espace. La théorie de la relativité d'Einstein a remplacé la mécanique newtonienne. La mécanique quantique a aussi transformé notre compréhension. La théorie de pointe actuelle, la gravité quantique, suggère que même l'espace et le temps ne sont pas fondamentaux.
Ils émergent de quelque chose de plus profond : l'information pure. Cette information existe dans ce que les physiciens appellent le domaine platonicien, un fondement mathématique plus réel que l'univers physique que nous connaissons. C'est de ce domaine que l'espace et le temps eux-mêmes émergent.
C'est là que cela devient intéressant. L'équipe de recherche dirigée par le Dr Mir Faizal a démontré que même cette base fondée sur l'information ne peut décrire pleinement la réalité à l'aide du seul calcul. Les chercheurs ont utilisé de puissants théorèmes mathématiques, notamment le théorème d'incomplétude de Gödel, pour prouver qu'une description complète et cohérente de tout nécessite ce qu'elle appelle une « compréhension non algorithmique ».
Le théorème d'incomplétude de Gödel stipule que dans tout système logique, il y aura toujours des énoncés vrais qui ne peuvent être prouvés au sein de ce système. (Roger Penrose, lauréat du prix Nobel de physique, a déclaré : « le théorème de Gödel brise le mythe le plus important de l'IA. L'IA ne sera jamais consciente ». Selon lui, « la conscience n'est pas calculable » et l'IA, telle que nous la connaissons, ne parviendra jamais à une véritable intelligence.)
Les limites de la logique
Pour bien comprendre ce que le Dr Mir Faizal et son équipe cherchent à démontrer, pensez-y de cette façon. Un ordinateur suit des recettes, étape par étape, quelle que soit leur complexité. Mais certaines vérités ne peuvent être comprises que par une compréhension non algorithmique, c'est-à-dire une compréhension qui ne découle d'aucune séquence d'étapes logiques. Ces « vérités gödeliennes » sont réelles, mais impossibles à prouver par le calcul.
Voici un exemple simple utilisant l'énoncé « Cet énoncé vrai n'est pas démontrable ». S'il était démontrable, il serait faux, ce qui rendrait la logique incohérente. S'il n'est pas démontrable, alors il est vrai, mais cela rend incomplet tout système qui tente de le prouver. Dans les deux cas, le calcul pur échoue.
Des experts soutiennent l'hypothèse de la simulation
Selon certains experts, la deuxième loi de « l’infodynamique » pourrait soutenir l'hypothèse de la simulation. Elle pourrait prédire les mutations génétiques dans les organismes, y compris les virus, et aider à juger de leurs conséquences potentielles. Cette loi se fonde elle-même sur la deuxième loi de la thermodynamique, qui établit que l'entropie - la mesure du désordre dans un système isolé - ne peut qu'augmenter ou rester inchangée.
La deuxième loi de l’infodynamique stipule que l'entropie de l'information des systèmes contenant des états d'information doit rester constante ou diminuer au fil du temps, pour atteindre une certaine valeur minimale à l'équilibre. Cette observation dont le Dr Melvin Vopson a fait part dans un communiqué en octobre 2023 est susceptible d’avoir des implications considérables pour toutes les branches de la science et de la technologie.
Le Dr Melvin Vopson est parti du postulat que l'information est en fait une cinquième forme de matière dans l'univers. Il a même calculé le contenu en information attendu par particule élémentaire. Ces études ont conduit à la publication, en 2022, du protocole expérimental permettant de tester ces prédictions. L'expérience consiste à effacer l'information contenue à l'intérieur des particules élémentaires en les laissant s'annihiler avec leurs antiparticules dans un éclair d'énergie — en émettant des particules de lumière connues sous le nom de photons.
La deuxième loi de l’infodynamique suggère...
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