Гипотеза математической вселенной (также известна как Конечный Ансамбль) — в физике и космологии, одна из гипотез «теории всего», предложенная физиком-теоретиком Максом Тегмарком[1][2].
Согласно гипотезе, наша внешняя физическая реальность является математической структурой. То есть, физический мир является математическим в определённом смысле, и «те миры достаточно сложные, чтобы удерживать самосознательные подструктуры, которые будут субъективно воспринимать себя как существующие в физически „реальном“ мире»[3][4]. Гипотеза предполагает, что миры, соответствующие различным наборам начальных состояний, физических констант, или совсем других уравнений, можно рассматривать как одинаково реальные. Тегмарк разрабатывает Гипотеза математической вселенной в рамках Гипотезы вычисляемой Вселенной, которая утверждает, что все математические структуры, которые можно вычислить, существуют.
Теорию можно рассматривать как:
вид пифагоризма или платонизма, потому что она утверждает существование математических объектов;
вид математического монизма, потому что она отрицает существование чего-либо кроме математических объектов;
формальное выражение онтического структурного реализма.
Тегмарк утверждает, что гипотеза не имеет свободных параметров и возможно экспериментальная. Таким образом, он отдает ей большой приоритет относительно других «теорий всего» по принципу экономии (Бритва Оккама). Он полагает, что сознательный опыт будет проходить в форме математических «самосознательных подструктур», которые существуют в физически «реальном» мире.
Гипотеза связана с антропным принципом и категоризацией Тегмарка о четырёх уровнях мультивселенной[5].
Андреас Альбрехт из лондонского Имперского колледжа назвал теорию «провокационным» решением одной из центральных проблем, стоящих перед физикой. Несмотря на то, что он «не посмеет» идти так далеко, чтобы сказать, во что он верит, он отметил, что «на самом деле довольно трудно построить теорию, где всё, что мы видим, является всем, что есть»[6].
1. Tegmark, Max (November 1998). «Is "the Theory of Everything" Merely the Ultimate Ensemble Theory?». Annals of Physics 270 (1): 1–51. arXiv:gr-qc/9704009. DOI:10.1006/aphy.1998.5855. Bibcode: 1998AnPhy.270....1T.
2. M. Tegmark 2014, «Our Mathematical Universe», Knopf
3. Tegmark, Max (February 2008). «The Mathematical Universe». Foundations of Physics 38 (2): 101–150. arXiv:0704.0646. DOI:10.1007/s10701-007-9186-9. Bibcode: 2008FoPh...38..101T.
4. Tegmark (1998), p. 1.
5. Tegmark Max. Parallel Universes // "Science and Ultimate Reality: From Quantum to Cosmos" honoring John Wheeler's 90th birthday / Barrow, J.D.; Davies, P.C.W.' & Harper, C.L.. — Cambridge University Press, 2003.
6. Chown, Markus (June 1998). «Anything goes». New Scientist 158 (2157).
Попробуйте выведать у физика, что такое время. Это вам очевидно, что время это последовательность событий и оно течет вперед. Чем больше вы знаете и чем глубже погружаетесь, тем менее это становится очевидным. Описание того, что такое время, все больше схлопывается к тому, что время — это буквочка t, которая участвует в таких-то математических уравнениях. По мере движения к все более фундаментальному уровню математика становится все более сложной, а словесно-описательный багаж начинает все больше вырождаться. В пределе, предполагает Макс, у Общей Теории Всего нет багажа. Физика пытается найти уравнения для нашего мира, исходя из наблюдений и экспериментальных данных. Макс предлагает рассмотреть “Физику Наоборот” — вы задаете уравнения, какой мир вы получаете?
Галилео Галилей заметил, что Вселенная ― это книга, написанная на языке математики. Макс Тегмарк полагает, что наш физический мир в некотором смысле и есть математика. Известный космолог, профессор Массачусетского технологического института приглашает читателей присоединиться к поискам фундаментальной природы реальности и ведет за собой через бесконечное пространство и время ― от микрокосма субатомных частиц к макрокосму Вселенной.
Гипотеза о том, что наша Вселенная — это компьютерная симуляция или голограмма, все активнее будоражит умы ученых и филантропов. Образованное человечество еще никогда не было так уверено в иллюзорности всего происходящего. Разговоры ученых о нереальности нашего мира ложатся на подготовленную массовой культурой почву.
Некоторые ученые полагают, что наша Вселенная представляет собой гигантскую компьютерную симуляцию. Должны ли мы беспокоиться по этому поводу? Реальны ли мы? А как насчет меня лично? Раньше подобными вопросами задавались лишь философы. Ученые же пытались понять, что собой представляет наш мир, и объяснить его законы. Но появившиеся в последнее время соображения относительно устройства Вселенной ставят экзистенциальные вопросы и перед наукой. Некоторые физики, космологи и специалисты в области искусственного интеллекта подозревают, что мы все живем внутри гигантской компьютерной симуляции, принимая виртуальный мир за реальность.
Как известно, Галилей заявил, что Вселенная является "великой книгой", написанной на языке математики. Почему же наша Вселенная кажется нам столь математичной? Как это понимать? Вселенная не просто описывается при помощи математики, но она сама и есть математика в том смысле, что все мы представляем собой элементы гигантского математического объекта, который, в свою очередь, является частью мультивселенной – столь гигантской, что по сравнению с ней остальные мультивселенные, о которых говорили в последние годы, выглядят малыми.
Математику часто называют языком Вселенной. Ученые и инженеры часто говорят об элегантности математики при описании физической реальности, ссылаясь на такие примеры, как E=mc^2 и простой подсчет объектов реального мира. Тем не менее, до сих пор не утихают дискуссии по поводу того, является ли математика основой всего сущего, открыта ли она нами или просто создана нашим воображением, как способ описания мира. Первая точка зрения относится к математическому платонизму, сторонники которого склонны считать, что математика была не создана, а лишь обнаружена людьми.
Мы живем во времена удивительного прогресса. Инженеры способны отправить робота размером с автомобиль на Марс, физики рассматривают мельчайшие элементы материи, а мы общаемся без проводов через обширную всемирную сеть. Но в основании всех этих чудес лежит что-то глубокое и загадочно великое, что называют языком вселенной и, пожалуй, главным достижением цивилизации. Что это? Это математика. Но откуда математика появилась? Почему она безупречно работает во всех областях науки? Альберт Эйнштейн задавался вопросом, как так получается, что математике удается так хорошо описывать вселенную. Создана ли математика человеком? Является ли математика ключом к пониманию космоса? Наш мир не просто обладает некоторыми математическими свойствами, он состоит только из математических свойств.
Статья этой статье Макса Тегмарка выдвигается гипотеза о строении предполагаемой сверхвселенной, теоретически включающей в себя четыре уровня. Однако уже в ближайшее десятилетие у ученых может появиться реальная возможность получить новые данные о свойствах космического пространства и, соответственно, подтвердить или опровергнуть данную гипотезу.
Если есть что-то, что стоит над всеми современными теориями и используется для исследование реальности, то оно должно выражаться не словами, а математикой. Математикой не просто легче описать реальность, это единственный способ описать её. Если наиболее подробное описание реальности лучше всего описывается математикой, то не смотрит ли главное определение реальности нам в лицо?