¿Qué piensan los filósofos de la física de la hipótesis del universo matemático de Max Tegmark?

La tesis de Tegmark en Nuestro universo matemático se puede dividir en un par de afirmaciones importantes.

  1. Nuestras mejores teorías físicas dan una representación matemática del mundo que es mucho más grande de lo que generalmente se piensa. Esto tiene una cierta estructura jerárquica: de multiversos de Everett, escenarios inflacionarios alternativos y leyes alternativas de la física.
  2. El mundo es de naturaleza matemática. Es decir, no es solo que pueda ser representado por objetos matemáticos en nuestras mejores teorías físicas; son (y somos ) , fundamentalmente, esos objetos matemáticos.

En el primero, no hay mucho que decir. Hay muchos elementos en la estructura jerárquica de Tegmark. Personalmente, creo que algunos de estos niveles son justificables, y que las matemáticas de las teorías conducen a la conclusión de que estos fenómenos son “tan reales” como el mundo que vemos a nuestro alrededor (por ejemplo, el nivel de Everett). Pero no compro la mayoría de los otros.

La razón por la que no hay mucho que decir es que Tegmark no está interesado en dar argumentos para esta jerarquía. Él solo da una versión pop-sci de los diversos fragmentos de física y luego simplemente afirma que esto implica la existencia literal de toda la jerarquía. Este es un libro popular, por lo que quizás sea inevitable. Pero sin una discusión, estas afirmaciones de existencia son poco interesantes.


El reclamo más filosóficamente interesante es el segundo. Y aquí, Tegmark da una discusión. Afirma que algo a menudo asumido en física, una hipótesis de una realidad externa objetiva, implica la hipótesis del universo matemático.

Eso es eso:

La hipótesis de la realidad externa (ERH): existe una realidad física externa completamente independiente de nosotros los humanos.

Implica …

La hipótesis del universo matemático (MUH): nuestra realidad física externa es una estructura matemática.


Para aquellos sin una copia del libro, Tegmark también presenta su argumento en un artículo disponible en arXiv: The Mathematical Universe (págs. 2–3 y 26–29).

Y no creo que sea un buen argumento.

Tegmark comienza señalando que la mayoría de las teorías del mundo tienen una estructura puramente matemática, más lo que él llama “equipaje”, relaciones que muestran cómo se relacionan con los objetos que los humanos pueden reconocer. Este elemento de “equipaje” nos dice que esta parte de la teoría representa un giro de partículas, esta una propiedad de masa de esa partícula, y así sucesivamente. Tegmark habla mucho sobre este equipaje y, en particular, sobre las formas en que puede cambiar el “equipaje” en términos de relaciones matemáticas.

Luego hace dos afirmaciones:

  1. La ERH implica que debido a que la realidad física es independiente de nosotros los humanos, cualquier teoría de todo debe ser expresable en términos “libres de equipaje”: debe ser comprensible para los extraterrestres, una supercomputadora, etc.
  2. Una estructura “libre de equipaje” es una estructura matemática.

Por lo tanto, ERH implica MUH.


Este argumento es, por supuesto, un cebo y un interruptor. Reemplaza silenciosamente una relación de representación con una relación de identidad a mitad de camino (exactamente dónde ocurre el cambio depende de qué bit de Tegmark esté leyendo).

Es decir, el ERH implica que existe alguna relación de representación entre la teoría y los elementos del mundo externo. Incluso puede ser posible representar esta relación de representación matemáticamente (por ejemplo, a través de un isomorfismo).

Pero esto no implica que los elementos en ambos lados de la relación de representación sean ellos mismos de naturaleza matemática. Simplemente implica que pueden representarse matemáticamente.

Otra forma de ver el movimiento de Tegmark está en la fuerza de una cláusula de calificación que agrega en el resumen de este documento:

Exploro las implicaciones físicas de la Hipótesis de Realidad Externa (ERH) de que existe una realidad física externa completamente independiente de nosotros los humanos. Sostengo que con una definición suficientemente amplia de las matemáticas , implica la Hipótesis del Universo Matemático (MUH) de que nuestro mundo físico es una estructura matemática abstracta.

(Tegmark 2007, cursiva mía).

Esto es cierto, pero también muestra claramente su problema. Porque si uno amplía la definición de matemáticas para incluir “cualquier cosa que pueda ser representada a través de relaciones matemáticas”, entonces el MUH es válido, pero (si se supone el éxito de la física matemática), también es trivial.

Por otro lado, si uno reduce la definición de las matemáticas lo suficiente como para hacer del MUH una afirmación metafísica interesante, entonces el argumento de Tegmark no se lleva a cabo.


Ahora, más bien me gusta la hipótesis del universo matemático. Es intelectualmente agradable, da una explicación clara de la “efectividad irracional de las matemáticas en las ciencias físicas” y, dado que las verdades matemáticas son necesarias, puede tener relación con la pregunta “¿Por qué hay algo en lugar de nada?”

Pero estos puntos son motivadores, no argumentos de derribo. No estoy seguro de que tal argumento para el MUH pueda existir. Y Tegmark, al menos, no se acerca a proporcionar uno.

Lo siguiente es un punto veraniego de su idea como se menciona en el siguiente artículo de Wikipedia:

Nuestro universo matemático – Wikipedia

La culminación a la que Tegmark busca llevarnos es al “multiverso de Nivel IV”. Este nivel sostiene que el Universo no solo está bien descrito por las matemáticas, sino que, de hecho, es matemática. Todas las estructuras matemáticas posibles tienen una existencia física, y colectivamente, dan un multiverso que subsume a todos los demás. Aquí, Tegmark nos está llevando más allá de los puntos de vista aceptados , defendiendo su visión personal para explicar el Universo.

El artículo de Wikipedia también acepta que “Tegmark nos está llevando más allá de los puntos de vista aceptados”.

Bueno, todas las estructuras matemáticas posibles NO TIENEN EXISTENCIA FÍSICA. Las matemáticas son capaces de superar la realidad física. La realidad física es matemática no significa que la matemática en sí misma sea una realidad física.

Si hay números imaginarios en Matemáticas, entonces no hay Realidad Física imaginaria. La imaginación también es capaz de superar la realidad física. La realidad física es un subdominio de las matemáticas. Más bien, la realidad física revela un patrón matemático. La realidad física no está instalada en forma de fórmulas matemáticas. La realidad física se lanza en forma de objetos físicos que no son capaces de exhibir un comportamiento o respuesta que no sea en ciertos patrones cuantitativos. La razón subyacente de los patrones cuantitativos establecidos no es ninguna fórmula matemática. La razón subyacente es que todos los objetos están compuestos por el mismo conjunto uniforme de partículas fundamentales.

La imaginación es posible en mente y la imaginación no sigue las reglas de la física. Las imaginaciones siguen las reglas de la mente y, por lo tanto, el comportamiento no matemático de los objetos imaginados es posible en las imaginaciones. El mundo de Pink Panther es un buen ejemplo de cómo las imaginaciones son capaces de violar las matemáticas de la realidad física.

Los límites de las matemáticas no están establecidos solo por la realidad física. Los límites de las matemáticas están establecidos por la realidad física y la imaginación. Por lo tanto, las matemáticas pueden superar fácilmente la realidad física. Así, las matemáticas por sí solas no deberían ser un criterio aceptable para describir la realidad física.

No estoy seguro de calificar como filósofo de la física, pero he leído su reciente artículo y sigo algunos de estos campos.

Creo que es una hipótesis razonable, pero él no puede pretender ser el dueño de la misma. Es una idea fácil de pensar, más difícil construir un marco para justificar o hacer predicciones basadas en la idea.

Una crítica es que cualquier estructura matemática que sea lo suficientemente compleja como para completar Turing ahora es capaz de simular nuestro universo al nivel de precisión que deseemos. Y hay millones, si no un número infinito de estructuras matemáticas que están completas, no requiere mucha complejidad.

Por lo tanto, es probable que sea imposible identificar una estructura matemática en la que nos encontramos, ya que lo más probable es que cualquiera que pueda crear el universo también pueda simular cualquier otro tipo de universo.

Si nuestro universo es lo suficientemente simple como para que solo necesite una estructura matemática más simple que una completa de Turing, entonces podría argumentar que la estructura más simple es aquella en la que nos encontramos con la navaja de afeitar de Occam. Pero no solo es un argumento débil para confiar en la navaja de afeitar de Occam, sino que también parece muy probable que la estructura matemática subyacente tenga que ser completa de Turing precisamente porque el universo físico posiblemente sea completo de Turing.

Pero me gusta el enfoque general de que toda lógica tiene existencia física, solo se reduce a qué lógica es lo suficientemente dominante como para contener animales pensantes. Similar a la hipótesis del conjunto invariante, nos dirigimos a la conclusión de que absolutamente cualquier circunstancia inicial podría habernos llevado a existir. Creo que esto es necesario para terminar con la regresión infinita de “pero ¿de dónde vino esa ley?”.

No he leído ninguno de sus libros, pero otras respuestas aquí me informan, espero, de su punto.

Su idea se reduce a equiparar las matemáticas con la realidad. “Somos, fundamentalmente, objetos matemáticos”.

Es un viejo error, que se remonta a los pitagóricos, al menos. Se puede argumentar que lo que realmente querían decir era que los objetos físicos se pueden representar matemáticamente, lo cual es en gran medida cierto. Sin embargo, no creo que ese sea el punto de Tegmark. Evidentemente, realmente quiere decir que los objetos reales son, precisamente, entidades matemáticas. Podrías analizarlo en términos de las “formas ideales” de Platón. Tegmark puede significar que el mundo ideal de Platón realmente existe, y de hecho abarca el nuestro … pero dudo que algún pensamiento tan grande pueda caber en su pequeña mente.

Considere una entidad matemática, como el número 2, una ecuación, un grupo no abeliano. ¿Eres tu uno de ellos? No. Al menos no.

En resumen: está equivocado, o tal vez ni siquiera equivocado, pero incoherente. El término técnico para este tipo de cosas es “twaddle”.