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宇宙はコンピュータシミュレーションではなかった、数学者が証明

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(著)

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 宇宙は現実ではなく、誰かが作った仮想世界であり、私たちはその中に生きている。この考え方は「シミュレーション仮説」と呼ばれ、一部の研究者たちが支持してきた。だが、それは本当なのだろうか。

 カナダを中心とする国際研究チームが、この問題を数学的に分析した。

 その結果、宇宙はコンピュータのように決められたアルゴリズム(手順)だけで動いているわけではないことが分かった。つまり、宇宙の仕組みはどんな計算でも完全に再現することができず、プログラムでは説明できない現実の世界であると数学的に証明されたのだ。

この研究成果は学術誌 『Journal of Holography Applications in Physics』誌に掲載された。

宇宙の仕組みを量子重力理論で検証

 シミュレーション仮説とは、私たちが現実だと思っているこの世界が、実は高度な文明によって作られたコンピュータシミュレーションの中に存在しているという考え方である。

 この仮説では、宇宙そのものが巨大な仮想空間であり、人間もその中の情報として存在している可能性があるとされる。

 哲学者ニック・ボストロム氏が2003年に提唱し、科学者や技術者の間でも議論を呼んできた。

 そこで、カナダのブリティッシュコロンビア大学オカナガン校のミル・ファイザル博士を中心とする研究チームは、アメリカ、イギリス、イタリアの研究者と協力し、宇宙の基本構造を数学的に調べた。

 チームが用いたのは「量子重力理論」と呼ばれるもので、アインシュタインの相対性理論(大きな世界の法則)と量子力学(原子や電子など小さな世界の法則)を結びつけ、重力や空間、時間がどのように生まれるのかを説明する最先端の理論である。

 研究チームはこの理論をもとに、宇宙の根本にある法則がどのように成り立っているかを数理的に分析した。

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ゲーデルの不完全性定理が導いた答え

 研究の中で重要な鍵となったのが、数学者クルト・ゲーデルが1931年に発表した「ゲーデルの不完全性定理」である。

 この定理は、どんな理論にもその理論の中では証明できない真実が必ず存在することを示したものだ。

 研究チームはこの考えを宇宙に応用した。もし宇宙がコンピュータ上のシミュレーションであるなら、宇宙のあらゆる現象は計算によって完全に説明できるはずである。

 しかし実際には、宇宙の根本法則の中には計算では扱えない要素が存在する。

 ファイザル博士らは、この限界こそがシミュレーション仮説を否定する証拠であると結論づけた。

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Photo by:iStock

コンピュータでは表せない宇宙の現実

 ファイザル博士は、宇宙をすべてコンピュータの手順で再現しようとする考えには根本的な欠陥があると述べている。

 コンピュータはあらかじめ定められた命令を順番に処理するが、宇宙の現実にはそうしたアルゴリズムの枠に収まらない性質があるという。

 共著者であり、アメリカのオリジンズ・プロジェクト財団のローレンス・クラウス博士は、物理法則は空間や時間の中に存在するのではなく、それらを生み出す側にあると説明する。

 つまり、宇宙を動かしている根本原理そのものが、計算やシミュレーションの範囲を超えているということだ。

 これまでシミュレーション仮説は哲学的な推測とされ、科学では検証できないと考えられてきた。しかしこの研究は、数学と物理学の手法を使ってその可能性を正面から否定した。

 私たちの宇宙は、コンピュータの中で再現された仮想世界ではない。数式が導いたのは、宇宙そのものが独立して存在する現実の世界であるという結論だった。

 たとえ人類をはるかに超える知性や技術を持つ存在があったとしても、この宇宙を完全に再現することはできない。宇宙は、あらゆるシミュレーションの外側にある本当の現実として存在しているようだ。

References: Jhap.du.ac.ir / PHYS / SCI

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この記事へのコメント 62件

コメントを書く

  1. これってコンピューター上か否かを否定してもシミュレーションしてる存在がいたら変わらんよな
    コンピューター外で人類の認知が及ぶ宇宙そのもの使ってシミュレーションしてる存在いたらそりゃシミュレーションってことになるだろうし

    • +29
    1. まあ、不完全性定理も下位の公理体系では証明できなくても、上位の公理体系だと証明できることは否定してるわけではないから、これだけで成立するとは限らないって話になるよね。
      証明自体も、今、私たちの世界の範囲では証明できないだけって話になってると思うよ。

      • +11
    2. ビオトープを「これは自然界のシミュレーションだ」と言い張るようなもんってこと?

      • +2
      1. 人類がせいぜい水槽しか用意できないところを宇宙丸ごと用意できる存在がいたらって話
        その場合は宇宙丸ごとあるからシミュレーションじゃないとはならない

        • +6
  2. そもそもが既知というか現在の人類科学で想定できるコンピュータ上での話とは限らないからなあ。
    もしかしたら神にも等しい巨人が寝てる間の夢なのかもしれんし。

    • +12
  3. シュミレーション仮説は思考実験以上のものではないとは思うが、この記事の研究では反証できてないね
    シュミレーションで作られてる側のコンピューターを引き合いにして考えたらそらそう言う結論になるでしょ
    シュミレーションしてる側がいるとして、そちらのコンピューターはこっちの宇宙の粒子一つ一つ計算できるようなとんでもない規模なんだし、どんな計算をしてるのかもこちら側では知り得ないんだから

    • +13
    1. シュミレーションでは無く、正しくはシミュレーションですね。 細かい指摘ごめんなさいね、、

      • +4
    2. 僕も思いました。シミュレーションの中で作られたシミュレーションは自分よりは上位のものを検知できないわけですからね。

      • +1
  4. 猿が猿知恵ふり絞っても理解できる範囲は猿知恵の枠でしかないんだから
    上位存在が手にしている理にはたどり着けるわけがないと思うの

    • +13
    1. 求め理解しようとすることをやめたらそれこそたどり着けないけど

      • +3
  5. 勘違いしてはいけないのは、ここで証明したというのは、古典的なニュートン物理学を基盤とした「全てが歯車のように決定された動き(つまり決定論)しか行わない世界」ではない、と言う事
    確かに、現代の人間が想像もつかないような未知の法則や上位システムによって宇宙がシミュレーションされている可能性もあるが、そうだとしても、それは上記のような決定論的手法には基づかないのではないか、という事が言えるのだろうね

    • +19
  6. シミュレーション仮説結構好きだけど疑似科学でひろめてる変な人もいるよね
    ただ宇宙の全てを解明してない人が証明出来るのは今分かってることのみなのでそれも結局どうなのかなと

    • +5
  7. こういうのは肯定でも否定でも証明できないから、科学ではないらしい

    • -5
  8. なんだか難しいことを小難しい理論で固めて否定形にしたみたいだけど、結局のところ真実は人間にはわからないってことだけはわかった

    • -9
  9. 手続き的なシュミレーションやってる場合は決定論的になるはずだけど、現実は確率的だし、ランダム性も擬似乱数にしては質が良すぎるから、シュミレーションじゃないって話かな。

    この宇宙のランダム性は観測者の生存バイアスに起因するのは間違いないとは私も思うけど、だからと言って、この宇宙がシュミレーションじゃない証明にはならないと思う。もし誰かが計算してるならその計算してる誰かの生存バイアスがこの宇宙のランダム性として現れるはず。
    まぁでも…猿も十分な時間があればシェイクスピアが書けることを考えると、そもそもこの問いそのものが無意味であるような気もする。

    • -8
    1. PとかNPとかの計算量クラスとそれが解けるコンピュータの対応から何かわかるって話なのかな
      量子重力理論に含まれる乱数の都合、今のノイマン型はどう考えても太刀打ちできないのはわかるよみたいな
      じゃあ量子計算機なら行けるのか⋯は謎で量子計算でも太刀打ちできない問題はある

      • 評価
  10. この話題は定期的に出てくるね。繰り返し議論されるってことは証明できてないからであり証明できない性質の問いだから。「シミュレーション外」を観測できない以上、原理的に完全な証明も反証も不可能。

    • +6
  11. AIが何もかも上手い具合に作ってるで解決
    皆んな新手の悪いAIに手の平コロコロされて笑われてるんだよ
    怖いよね

    • -20
  12. 学術誌〇〇に掲載されたと聞くと
    まずその学術誌の評価を調べるようになった

    • +12
  13. シミュレーションをアルゴリズムと定義していて
    これは、通常俺たちが考えるシミュレーションとは違っていてかなり狭義なシミュレーションになっている印象がする

    • +2
  14. 言ってる意味はよく分からんがとにかく凄い自信だ

    • 評価
  15. 難しすぎて完全には理解できないが、そもそもシミュレーション仮説自体がVRMMOラノベとかサイバーパンクSFとかの読みすぎじゃないか? って思う。

    • +2
  16. >、宇宙の仕組みはどんな計算でも完全に再現することができず、プログラムでは説明できない現実の世界であると数学的に証明されたのだ。

    こんなアホなことどんな奴が言ってるんだろう?
    宇宙がいくつの原子や電子とかの粒子で構成されてると思ってんだよ。そんなのがプログラムで動かされていたらその再現計算なんかコンピューターでできるわけないだろ。
    そんなのを数学的に否定が証明できたとか言っちゃうのは無理がありすぎ。

    • -8
  17. 今わからないことがある → 原理的に不可能
    ってかなり論理の飛躍だと思うんだけど、大学の博士ってそんなに頭悪いの?って思っちゃうなあ……。
    将来的に新たな理論や計算が生まれる可能性すらも否定できる研究結果が出てるってことなのかしら。

    • +3
  18. てか論文読んだけど「証明」はされてないね……ただの論理的主張だった。
    まあ本当に証明なんてされたら大騒ぎになってるだろうし、さすがに誇張表現かあ。

    • +10
  19. 無常・苦・無我の三相。
    一切は無常であり実体はなく、無我であるため超越者、創造者はいない。

    • +3
  20. この検証結果は、いわゆる「神」の存在も否定することに繋がるのかな?
    「すべては神の計画の中にある(完全な秩序があるんだぜー)」とかなんとか言ってる人に対するアンチテーゼ的なl。

    • +5
  21. ある世界線というのは、シミュレーションしてみた世界であり、真実の世界は今のみ。

    • -1
  22. というか、実際に超高性能コンピューターの中に住んでると思ってる人はあまりいないんじゃないかと。でも、この宇宙が何か作られたものじゃないかと思うところはちょくちょくある。量子力学の不思議な現象や、宇宙・生命の誕生など。観測者がいないと振る舞いがかわる粒子であるとか、生命誕生に都合がいいように思える宇宙。因果を破れない、過去に行けない、光の速度がきっちり限界が決められていること。などなど。破綻が起きないようルールがきっちり作られているのは、ゲームの世界を思わせる。高性能コンピューターの仮説ではそれを作ったのは誰で、外の世界には結局宇宙があるのか、という疑問の先送り問題があるが、シミュレーション仮説は、宇宙自体に何らかの意図があるように見える問題のひとつの解釈に過ぎない。

    • +5
  23. あり得ない仮定だが、もし神のコンピュータ(仮称)によってこの宇宙が構成されていると結論付けられたらどうするつもりだったのか。
    反証材料になるヘンペルのカラスを必死になって探すのか、はたまた神に対して叛逆の方法を模索しようとするのか。
    自分は証明に使った理論について全く知らない愚者だがそもそもの話、この研究の目的はインテリジェントデザイン説を数学的に否定したかったという意図なのか聞いてみたい。

    • -3
    1. 神のコンピューターで命を作ることは否定していない。これが言いたいのは作った命を完全に予想したりコントールできるか否か。

      • +1
  24. この記事の内容だけだと反証にはなってない気がするなぁ…
    今の人類が使ってる数学とか物理法則なんかが違う世界で『さすがにオレらの世界丸ごとシミュレーションできないから一つ次元を落としてやってみようぜ』とかやられてたら…

    • +1
  25. すべては根本的な創造主の夢の中の想像である、みたいな話をたまに聞きますが、それの事でしょうか? それだと確かに証明は難しく否定される概念かもしれませんね。すべては一つであって過去も今も未来も一瞬の中にあり、自分と他人の区別が無い「無限の私」が様々に分離していった世界の事をシュミレーションと呼ぶのでしょうか?

    • +1
  26. 今の知識でシミュレートしようとしている事がそもそも低レベル過ぎて話にならないだけでは?
    人類はこの広大な宇宙の中では井の中の蛙でしかない

    • +3
  27. コメ欄で「こんなの証明になってない」って言ってる人たちは
    「シミュレーション仮説」を根本的に勘違いしてるんだと思う。

    ここで言われてるシミュレーション仮説っていうのは
    コンピュータパワーの問題さえ解決できれば現在人類が把握している計算原理で宇宙はシミュレート可能で、
    だからこそこの宇宙はシミュレーションである可能性が限りなく高い、って積極的に主張してる立場のこと。

    「なんだかわからないけど凄いコンピュータがシミュレーションしてるのかも」とかいうフワッとした仮説ですらないようなアイデアは初めから反証の対象になってない。というかそんなもん反証できないから。
    「現在の人類には想像もつかない」なんてそんなもん不可知論と一緒で最初から議論の俎上に乗せられないでしょ。

    • +3
    1. 主張と証明は全く別のことなので、記事に「証明」と書かれていることに違和感があると意見を述べているんだけど、なぜ勘違いしているとレッテルを貼るのか……。

      • -1
    2. >ここで言われてるシミュレーション仮説っていうのは
      つまりシミュレーション仮説の数ある中の特定の一つに対しての限定的な反証ってことなんですよね
      ニック・ボストロムの提唱したものの中には
      >コンピュータパワーの問題さえ解決できれば現在人類が把握している計算原理で宇宙はシミュレート可能で、
      なんてものは入ってません。
      ニック・ボストロムの言った内容はかいつまんで説明すれば「物凄い技術を持った何らかの存在が仮想世界を構築してると仮定した時、その中に我々がいるとさらに仮定した時、我々はこの宇宙が仮想世界であると気付く事はできないし、その他色んな理由からも本当に仮想世界である可能性のほうが少し上回る」というものです。

      つまり根本的に勘違いしてるのは貴方の方です。

      • 評価
  28. どれだけこの宇宙内の存在が考え、計算してもそういう結論に至るように作られてるだけだったら?
    と言われたら何者かが作ったシミュレーションという説を完全に否定する事はどう足掻いても不可能じゃないのか

    • 評価
    1. 実際最初の提唱者が唱えてるのはそういうことです。
      そして本当にこの世界が仮想世界である可能性の方がほんのちょっと上回る(本物の宇宙は一つだけど、さまざまな状況設定で試行されてる仮想世界は無数に作られて実験が行われるだろうから)という結論になるそうです。

      • 評価
  29. 「我思う、故に我あり」
    これで十分と思う。

    • -1
  30. この世界は空である、この世は投影であり幻である、というインド思想やイデア論的主張は紀元前から唱えられている。
    シミュレーション仮説もこの現代版と言っていい。
    ある種の「言ったもん勝ち」の世界であり、どれだけ反証されようがまた似たようなものは永遠に出てくるよ。

    • 評価
  31. どっちもどっち
    暇な人間たちの思考実験だよ
    ワイらが生きてる80年なんて
    ノイズだし

    • 評価
  32. その「量子重力理論」ってぇのが穴のない完璧な理論なのかねぇ…

    • -1
  33. >コンピュータはあらかじめ定められた命令を順番に処理する
    この世界をシミュレートしてるコンピュータがそんな低レベルなものではないとしたら?

    • 評価
    1. 現代のチューリングマシンがその低レベルな奴に相当するとして、非決定性チューリングマシンというものも考えられている。
      これは無限マルチコアみたいなもので、経路探索とか組み合わせ問題なんかでは分岐分だけ他コアに処理を投げる事で超高速処理が出来る。量子コンピューターはこれよりは低レベルで、分岐先の数は量子ビット数に制限されるはず。
      んで、件のシミュレーションだが、量子重力が本当だとすると宇宙規模で量子もつれを計算しなくちゃならない。
      計算すべき分岐先が1ステップだけで宇宙の粒子数の粒子数乗くらい増えそうな気がする。さらに計算状態を保存しておくメモリ領域も無限の無限乗の⋯ってレベルで増えそう。
      ようは宇宙は並の無限パワーでは歯が立たない複雑さじゃないか?
      他にも、タイムトラベルコンピュータとか宇宙破壊コンピューターとか、変なコンピューターは色々考えられていて、その中には計算できる奴があるかも?

      • +2
      1. その手の存在は無限次元の空間を使えるんだろう
        1フレームが無限の情報とかありそう
        にしても完璧存在が宇宙をシミュレートする動機がないと思うけど

        • 評価
        1. 無限にもレベルがあって、可算無限とか非可算無限とかっていうんだけど、無限の無限乗をすると1レベ上がる
          通常TMはメモリ可算無限/CPU有限で、非決定性TMはメモリ可算無限/CPU可算無限かな
          空間次元無限なら集積度無限にできるけど、それだけじゃ無限一回分だけで、トランジスタ素子が一個一個数えられるのでメモリもCPUも所詮可算無限パワーしかないと思われる、が、無限に詳しい人教えて欲しい

          • 評価
  34. 空間によって定義される粒子がまた空間を歪ませる。
    存在が自分自身を決定する変数に組み込まれている。循環構造。
    この文は証明不可である。私は嘘つきである。と同質。
    挙動が自分の変数で循環していて、座標を上位者が演算できないということ。住民が自分勝手に動き回る仮想世界をシミュレートとはよべない。もしあれば命をつくっただけ。

    • +2
    1. 一つ例を挙げるとブラックホール。
      素粒子は高次元の構造の振動によって性質を定義されるが、ブラックホールとして密集すると空間が歪みに歪み、素粒子としての情報、性質を失うのではないかとされる。これは、粒子の挙動が自分の定義に干渉してしまう例。

      • +1
  35. 当分人間ごときには実証不可能ってことだね。。アインシュタインだって思考実験にとどまった宇宙の表側や量子力学。って我々が語ってるこの瞬間の「魂」は解明できてんの?・・シナプス現象じゃないよね?何かがそこに「在る」 魂素粒子は見つかったん?

    • -1
  36. 宇宙はコンピュータシミュレーションではなかった、数学者が証明することもシミュレーションされている

    • 評価
  37. 非アルゴリズム的決定が必要なメタ万物の理論とでもいう要素がこの宇宙を記述する為には必要なんでしょ
    つまりどういうことかっていうと、人間の意思のような非アルゴリズム的な決定を伴う要素が宇宙創生に必須ということだよ

    • 評価
  38. そもそも物理法則が空間と時間の外にあるってのが引っ掛かるんだが。
    もしそうなら場の相転移も起こらんし、位相欠陥も存在しないし、力は4つに分裂したりしないし、大統一理論なんて追うやついないだろ。
    シミュレーションどころじゃなく相当数の未解決問題解決するぞ?

    • 評価

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