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Mathematical proof debunks the idea that the universe is a computer simulation

by Patty Wellborn, University of British Columbia

edited by Gaby Clark, reviewed by Robert Egan

A    Une démonstration mathématique réfute l'idée que l'univers soit une simulation informatique

Par Patty Wellborn, Université de la Colombie-Britannique

Révisé par Gaby Clark, relu par Robert Egan

Notes de la rédaction

Crédit : Image générée par IA

C'est un ressort dramatique cher à la science-fiction : notre univers tout entier pourrait être une simulation exécutée sur le supercalculateur d'une civilisation avancée. Or, de nouvelles recherches menées à l'Université de la Colombie-Britannique (campus d'Okanagan) ont prouvé mathématiquement que cette hypothèse est non seulement improbable, mais impossible.

Le Dr Mir Faizal, professeur associé à la Faculté des sciences Irving K. Barber de l'Université de la Colombie-Britannique (campus d'Okanagan), et ses collègues internationaux, les Drs Lawrence M. Krauss, Arshid Shabir et Francesco Marino, ont démontré que la nature fondamentale de la réalité fonctionne d'une manière qu'aucun ordinateur ne pourrait jamais simuler.

Leurs conclusions, publiées dans le Journal of Holography Applications in Physics, vont bien au-delà de la simple affirmation que nous ne vivons pas dans un monde simulé comme dans Matrix. Ces résultats prouvent quelque chose de bien plus profond : l'univers repose sur un type de compréhension qui échappe à tout algorithme.

« On a suggéré que l'univers pourrait être simulé. Si une telle simulation était possible, cet univers simulé pourrait lui-même donner naissance à la vie, qui à son tour pourrait créer sa propre simulation. Cette possibilité de récursivité rend très improbable que notre univers soit l'univers originel, plutôt une simulation imbriquée dans une autre », explique le Dr Faizal. « On pensait autrefois que cette idée était hors de portée de la recherche scientifique. Cependant, nos recherches récentes ont démontré qu'elle peut, en réalité, être abordée scientifiquement. »

Ces recherches reposent sur une propriété fascinante de la réalité elle-même. La physique moderne a largement dépassé la conception newtonienne de la « matière » tangible se déplaçant dans l'espace. La théorie de la relativité d'Einstein a remplacé la mécanique newtonienne. La mécanique quantique a de nouveau 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 un domaine platonicien – un fondement mathématique plus réel que l'univers physique que nous percevons. C'est de ce domaine que l'espace et le temps eux-mêmes émergent.

Et c'est là que cela devient intéressant. L'équipe a démontré que même ce fondement informationnel ne peut décrire pleinement la réalité par le seul calcul. Elle a utilisé de puissants théorèmes mathématiques – dont le théorème d'incomplétude de Gödel – pour prouver qu'une description complète et cohérente de toute chose requiert ce qu'elle appelle une « compréhension non algorithmique ».

Imaginez : un ordinateur suit des recettes, étape par étape, aussi complexes soient-elles. Or, certaines vérités ne peuvent être appréhendées que par une compréhension non algorithmique – une compréhension qui ne découle d'aucune suite 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, rendant la logique incohérente. Si ce n'est pas prouvable, alors c'est vrai, mais cela rend incomplet tout système qui tente de le prouver. De toute façon, le calcul pur échoue.

Nous avons démontré qu'il est impossible de décrire tous les aspects de la réalité physique à l'aide d'une théorie computationnelle de la gravité quantique », déclare le Dr Faizal. « Par conséquent, aucune théorie du tout, physiquement complète et cohérente, ne peut être dérivée de la seule computation. Elle requiert plutôt une compréhension non algorithmique, plus fondamentale que les lois computationnelles de la gravité quantique et donc plus fondamentale que l'espace-temps lui-même. »

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Étant donné que les règles computationnelles du domaine platonicien pourraient, en principe, ressembler à celles d'une simulation informatique, ce domaine lui-même ne pourrait-il pas être simulé ?

Non, répondent les chercheurs. Leurs travaux révèlent quelque chose de plus profond.

« En nous appuyant sur des théorèmes mathématiques liés à l'incomplétude et à l'indéfinissabilité, nous démontrons qu'une description complète et cohérente de la réalité ne peut être obtenue par la seule computation », explique le Dr Faizal. « Elle requiert une compréhension non algorithmique, qui, par définition, est au-delà de la computation algorithmique et ne peut donc pas être simulée. Par conséquent, cet univers ne peut pas être une simulation. »

Le co-auteur, le Dr Lawrence M. Krauss, affirme que cette recherche a des implications profondes. « Les lois fondamentales de la physique ne peuvent pas être contenues dans l'espace et le temps, car elles les génèrent. On a longtemps espéré qu'une théorie du tout véritablement fondamentale pourrait un jour décrire tous les phénomènes physiques grâce à des calculs fondés sur ces lois. Or, nous avons démontré que cela n'est pas possible. Une description complète et cohérente de la réalité exige quelque chose de plus profond : une forme de compréhension appelée compréhension non algorithmique. »

La conclusion de l'équipe est claire et marque une avancée scientifique importante, déclare le Dr Faizal.

« Toute simulation est intrinsèquement algorithmique : elle doit suivre des règles programmées », explique-t-il. « Mais puisque le niveau fondamental de la réalité est basé sur une compréhension non algorithmique, l'univers ne peut pas être, et ne pourra jamais être, une simulation. »

L'hypothèse de la simulation a longtemps été considérée comme invérifiable, reléguée à la philosophie, voire à la science-fiction, plutôt qu'à la science. Cette recherche la replace fermement dans le domaine des mathématiques et de la physique et apporte une réponse définitive.

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RESUME

Une preuve mathématique réfute l'idée que l'univers soit une simulation informatique

Une analyse mathématique démontre que l'univers ne peut pas être une simulation informatique. La nature fondamentale de la réalité exige une compréhension non algorithmique, comme le montrent des théorèmes tels que le théorème d'incomplétude de Gödel. Puisque le calcul seul ne peut pas décrire entièrement tous les aspects de la réalité, aucune simulation – étant intrinsèquement algorithmique – ne peut reproduire l'univers.

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COMMENTAIRE 

En lisant cet article je me

réjouis  de  cette forme  d 'affirmation de la non-description possible  d 'u n modèle algorythmique 

 de l univers !!!

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Mais por moi

l'univers de Gödel est un modèle cosmologique

precis.Dans sa

solution il se présente 

plusieurs propriétés remarquables. Elle décrit un univers en rotation, c'est-à-dire un univers qui possède une direction privilégiée ....

La découverte de Gödel plonge la communauté mathématique dans une autre crise. Le premier théorème d'incomplétude établit que toute théorie cohérente qui inclurait au moins les bases de l'arithmétique (nombres entiers, addition et multiplication) est nécessairement incomplète.

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Dans la description  des caracteristiques de s  aspets de l univers  je donne plutot  ma préférence   a ceux qui tablent  sur  l impossibilite   d une précision définitive et categorique  telle que le fait par exemple Heisenberg 

Souvent, on résume ainsi le principe d'indétermination de Heisenberg : « selon la physique quantique, on ne peut pas connaître simultanément et avec une précision arbitraire la position et la vitesse d'une particule 

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Il ne l'a pas fait  mais la  desription  mathématique  du chaos et du hasard profond  aurait du pousser Henri  Poincare  a proposer un modèle d univers  insaisissabke 

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More information: Mir Faizal et al, Consequences of Undecidability in Physics on the Theory of Everything, Journal of Holography Applications in Physics (2025). DOI: 10.22128/jhap.2025.1024.1118. On arXiv: DOI: 10.48550/arxiv.2507.22950

Journal information: arXiv 

Provided by University of British Columbia