Kein Code des Kosmos: Das Universum kann nicht simuliert werden – und es gibt kein universelles ‚Theorie von allem‘ durch Berechnung
Eine Frage hat die Physik seit einem Jahrhundert beschäftigt: Könnte unser Universum eine Computersimulation sein? Die aktuelle Analyse von Mir Faizal und Kollegen von der Universität British Columbia liefert eine unerwartete Antwort: Es gibt kein universelles ‚Theorie von allem‘, das Relativität und Quantenmechanik rein algorithmisch vereint. Die Forscher zeigen, dass das Universum nicht vollständig durch eine rechnerische Theorie der Quanten-Gravitation beschrieben werden kann. Folglich kann es auch nicht rein durch Berechnung simuliert werden – denn Simulationen müssten algorithmisch funktionieren. Faizal betont: "Wir haben gezeigt, dass es unmöglich ist, alle Aspekte der physischen Realität mithilfe einer rechnerischen Theorie der Quanten-Gravitation zu beschreiben." Daraus folgt, dass eine physikalisch vollständige TOE nicht allein aus Berechnung entstehen kann; stattdessen braucht es ein nicht-algorithmisches Verständnis, das grundlegender ist als die Gesetze der Quanten-Gravitation und damit fundamental ist als die Raumzeit selbst.
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Die unüberbrückbare Kluft: Raumzeit vs. Quantenwelt
Eine der größten Herausforderungen bleibt das problematische Verhältnis zwischen der nahtlosen Raumzeit und der unscharfen Dualität der Quantenmechanik. Die Mathematik, die jeden Bereich für sich beschreibt, bricht zusammen, wenn man versucht, beides zusammenzuhalten. Seit Jahren suchen Physiker nach einer Lösung, einer sogenannten Quanten-Gravitation oder Theory of Everything, die den Übergang von Allgemeiner Relativität zu Quantenmechanik glätten würde. Populäre Ansätze wie Stringtheorie und Schleifenquantengravitation versuchen, Raumzeit und Felder aus fundamentaler Information hervorgehen zu lassen – das Bild, das John Wheeler als ‚it from bit‘ beschrieben hat. Doch das Team warnt: ‚Es kommt nicht aus Bits‘ – die Idee, dass alles aus Informationen entsteht, greift hier zu kurz. Unter Berufung auf Sätze zur Unvollständigkeit und Unbestimmtheit zeigen Gödel, Tarski und Chaitin, dass es harte Grenzen gibt, wie viel eine rein algorithmische Theorie ausdrücken kann. Daraus folgt der Vorschlag, eine Meta-Ebene über der algorithmischen Beschreibung zu legen: eine Meta Theory of Everything (MToE). Diese nicht-algorithmische Schicht könnte die Wahrheit außerhalb des Mathematiksystems bestimmen und Phänomene wie das Black-Hole-Informationsparadoxon untersuchen, ohne gegen die mathematischen Regeln zu verstoßen.
Eine Meta-Theorie jenseits der Berechnung (MToE)
Die Meta-Ebene würde außerhalb des formalen Systems operieren und entscheiden, was wahr ist, ohne sich an die bestehenden Gleichungen zu binden. Mit dieser Schicht könnten Wissenschaftler Phänomene untersuchen, ohne die Grundregeln der Mathematik zu verletzen – zum Beispiel das Informationsparadoxon von Schwarzen Löchern. Außerdem: Faizal betont, dass grundlegende Realität nicht algorithmisch ist, und daher die These, dass das Universum eine Simulation ist, falsch wäre. Jede Simulation ist inhärent algorithmisch – sie muss programmierte Regeln befolgen.
Was bedeutet das für unsere Realität?
Wenn die Realität nicht rein algorithmisch beschrieben werden kann, verändert das die Frage, ob wir wirklich ‚real‘ sind. Die Forscher schließen: Das Universum kann nicht simuliert sein; es gibt eine fundamentale Nicht-Algorithmik hinter allem, was wir beobachten. Die Studie wurde im Journal of Holography Applications in Physics veröffentlicht.
