Теорема Геделя о неполноте

В 1931 году молодой математик Курт Гёдель нанес сокрушительный удар по мечтам человечества о всеобъемлющем знании. Его теорема о неполноте доказала то, что многим казалось невозможным: в любой достаточно сложной формальной системе существуют утверждения, которые нельзя ни доказать, ни опровергнуть средствами самой этой системы. Проще говоря, всегда найдутся истины, недоступные для формального вывода внутри выбранной системы аксиом. Звучит абстрактно? А теперь представьте, что наша Вселенная — это тоже своего рода формальная система с набором физических "аксиом" (фундаментальных законов). Тогда теорема Гёделя намекает: должны существовать принципиально непознаваемые аспекты реальности для наблюдателя, находящегося внутри системы. Это не временная проблема, которую решит более мощный коллайдер или телескоп. Это логическое следствие самой структуры реальности.

И вот незадача — мы с вами как раз такие наблюдатели, застрявшие внутри системы. Наша наука — это попытка создать формальную модель Вселенной, используя правила самой этой Вселенной. А значит, наша "Теория Всего" обречена на принципиальную неполноту. Физики часто отмахиваются от философских импликаций теоремы Гёделя: мол, это чистая математика, к физическому миру отношения не имеет. Но не слишком ли это самонадеянно? Ведь физические теории выражаются языком той самой математики, к которой теорема Гёделя применима в полной мере. Когда физики начала XX века погрузились в квантовый мир, они столкнулись с чем-то, что продолжает ставить в тупик даже самых блестящих умов современности.

Принцип неопределенности Гейзенберга установил, что мы принципиально не можем одновременно точно измерить положение и импульс частицы. И дело не в несовершенстве приборов — это фундаментальное свойство реальности. "Заткнись и считай!" — этот прагматичный подход помог квантовой механике стать самой успешной физической теорией в истории. Но за математическими формулами скрывается философская бомба замедленного действия: реальность на квантовом уровне принципиально не поддается нашему классическому пониманию причинности и определенности. Знаменитый кот Шрёдингера — не просто забавный мысленный эксперимент. Это метафора нашего тотального непонимания того, как работает квантовый мир.

Суперпозиция состояний, квантовая запутанность, нелокальность — всё это намекает, что наша реальность устроена гораздо страннее, чем мы можем себе представить. И, возможно, принципиально неполна для наблюдателя изнутри. Подумайте: если элементарные частицы, из которых состоит всё во Вселенной , включая наш мозг, существуют в режиме принципиальной неопределенности, не является ли это прямым следствием той самой неполноты, о которой предупреждал Гёдель? И вот уже целое столетие физики пытаются примирить квантовую механику с общей теорией относительности. Безуспешно. А что, если эта несовместимость — не баг, а фича? Симптом неполноты нашего понимания реальности, которая в принципе не может быть схвачена единой теорией для наблюдателя изнутри?

Источник: dzen.ru

Комментарии: