Natuur- en sterrenkundigen bedenken de gekste dingen bij hun pogingen om de kosmos beter te begrijpen. In de rubriek Far Out elke maand een mooi voorbeeld. Ditmaal: is ons universum te complex om te simuleren?

Is alles wat je om je heen ziet echt? Of ben je eigenlijk niets meer dan een figuurtje in een computersimulatie dat dénkt dat het een wezen van vlees en bloed is? Vind je de tweede optie waarschijnlijker dan de eerste, dan wordt het misschien tijd om eens met een psycholoog te gaan praten – zou je zeggen. Toch zijn er wel degelijk wetenschappers die de kans behoorlijk groot achten dat onze hele wereld, ons hele universum zelfs, niet meer is dan een programma dat draait op een of andere geavanceerde supercomputer.

Nu beweren natuurkundige Mir Faizal van de University of British Columbia in Canada en collega’s dat die vlieger niet opgaat. Een theorie die het complete heelal beschrijft, is te ingewikkeld voor wat voor computer dan ook. En dus kan de werkelijkheid om ons heen niet het resultaat zijn van berekeningen van zo’n futuristisch apparaat.

Lees ook:

• ‘Als je mensen vertelt dat hun geest gelijkstaat aan hun brein, worden ze vaak bang’
• Hebben we een vrije wil? Hersenwetenschappers zeggen van niet

Ben jij een Sim?

Het idee dat de werkelijkheid niet echt is, hing begin jaren 2000 in de lucht. In 1999 verscheen de sciencefictionblockbuster The Matrix, waarin hoofdpersoon Neo ontdekt dat onze wereld niets meer is dan een computersimulatie. (Spoiler! Maar goed, ruim 25 jaar na dato mag dat wel, lijkt ons.) En een jaar later konden pc-gamers voor het eerst kennismaken met The Sims, waarin je het dagelijks leven van een huis vol virtuele mensjes managet.

In 2003 kreeg het idee een wat meer wetenschappelijke invulling, toen de Zweedse filosoof Nick Bostrom zijn artikel Are You Living in a Computer Simulation? publiceerde. Daarin redeneert hij als volgt: als geavanceerde beschavingen de beschikking krijgen over computers met een enorme rekenkracht, dan zouden leden van zo’n beschaving simulaties kunnen draaien van de levens van hun voorouders. Als die simulaties maar gedetailleerd genoeg zijn, zouden de wezens in zo’n simulatie een bewustzijn ontwikkelen en kunnen denken dat ze in een echte wereld leven. Accepteer je die gedachtegang, dan is de kans veel groter dat jij een Sim bent in een programma van een geavanceerde soort, dan dat je behoort tot een echte, biologische soort die dat soort programma’s nog niet kan draaien.

Nu, decennia later, doet dit intrigerende idee nog steeds de ronde. De beroemdste aanhanger is wel multimiljardair Elon Musk, die de kans dat onze werkelijkheid echt is inschat op “een op een paar miljard”. En afgelopen zomer verscheen nog een nieuwe editie van het boek The Simulation Hypothesis van Rizwan Virk, met als (vertaalde) ondertitel: ‘Een MIT­-informaticus laat zien waarom AI, quantumfysica en oosterse mystici het erover eens zijn dat we ons in een computerspel bevinden’.

Theorie van alles

Maar Faizal en collega’s zijn het daar dus niet mee eens. Hun redenering, in een notendop: als ons hele heelal een simulatie is, moet dus een of andere supercomputer in staat zijn om alles wat er in dat heelal gebeurt te berekenen. Daar staat tegenover dat er verschijnselen in ons heelal te vinden zijn die je nooit zult kunnen doorrekenen – en die toch bestaan. Dus kan ons heelal geen computersimulatie zijn.

Voor de fijnproevers: Faizal baseert zich daarbij onder meer op de zogenoemde onvolledigheidsstellingen van wiskundige Kurt Gödel. Die zeggen dat een wiskundige theorie altijd dingen zal bevatten die waar zijn, maar waarvan je niet kunt bewíjzen dat ze waar zijn als je alleen maar gebruik mag maken van de regels van die theorie zelf. Bovendien kun je volgens diezelfde stellingen niet bewijzen dat zo’n theorie zichzelf niet tegenspreekt.

Faizal past dit soort uitkomsten vervolgens in een recent wetenschappelijk artikel toe op de nog onbekende ‘theorie van alles’, die ons hele universum en alles daarin beschrijft. Zo’n theorie kan niet alleen maar bestaan uit een aantal basisprincipes die je vervolgens kunt gebruiken om met een computer alles in het heelal door te rekenen, stellen hij en zijn collega’s. Er moet ook een ‘niet-berekenbaar’ deel zijn dat als het ware de gaten dicht die volgens stellingen zoals die van Gödel in het wél-berekenbare deel zitten. En als een theorie een niet-berekenbaar deel bevat, dan kan een computer, hoe geavanceerd ook, daar geen simulatie op baseren.

Populaire cultuur

Op haar YouTube-kanaal zet natuurkundige Sabine Hossenfelder zich ten overstaan van haar 1,75 miljoen volgers af tegen deze redenering. Waar Faizal en collega’s claimen dat ons heelal verschijnselen bevat waarvan bekend is dat ze zich niet laten berekenen, stelt zij dat we zulke verschijnselen vooralsnog niet écht hebben kunnen bestuderen. Uiteindelijk draait ze het verhaal zelfs om: je zou het feit dat we géén voorbeelden van niet-berekenbare natuurkunde kennen, kunnen zien als bewijsmateriaal voor het idee dat we juist wél in een simulatie leven.

“De claim van Hossenfelder klopt simpelweg niet”, reageert Faizal. “Het lijkt erop dat ze niet op de hoogte is van al het onderzoek dat al eerder op dit gebied is gedaan.” Volgens hem zijn er wel degelijk legio voorbeelden van processen waarvan is aangetoond dat ze niet zijn door te rekenen; van quantummetingen waarbij je van tevoren alleen de kans kunt berekenen op een uitkomst, niet de uitkomst zelf, tot eigenschappen van grote hoeveelheden deeltjes die zich niet wiskundig laten bepalen.

Maar ook als de kritiek van Hossenfelder ongegrond is, zal het artikel van Faizal het idee dat onze hele werkelijkheid deel uitmaakt van een simulatie niet zomaar de wereld uit helpen. Ten eerste omdat het maar de vraag is in hoeverre de natuurkundige gemeenschap meegaat in zijn nogal abstracte redenering over waar een ‘theorie van alles’ aan moet voldoen. Ten tweede omdat het idee inmiddels – zeker in Silicon Valley-kringen – deel uitmaakt van de populaire cultuur. En zo’n idee laat zich niet meer met een enkel wetenschappelijk artikel neersabelen.

Deze Far Out staat ook in KIJK 2-2026.