Teoria universului simulat presupune faptul că universul nostru, cu toate galaxiile, planetele și formele sale de viață, este o simulare computerizată meticulos programată. În acest scenariu, legile fizice care guvernează realitatea noastră sunt pur și simplu algoritmi. Experiențele pe care le avem sunt generate de procesele de calcul ale unui sistem extrem de avansat.
Deși este speculativă, teoria universului simulat a atras atenția oamenilor de știință și filozofilor, datorită implicațiilor sale interesante. Ideea și-a pus amprenta în cultura populară, în filme, emisiuni TV și cărți, inclusiv în filmul Matrix (1999).
Cele mai vechi mențiuni ale conceptului că realitatea este o iluzie sunt din Grecia antică. Acolo, întrebarea „Care este natura realității noastre?”, pusă de Platon (427 î.Hr.) și alții, a dat naștere curentului idealist. Gânditorii antici idealiști, precum Platon, considerau mintea și spiritul drept realitatea permanentă. Materia, susțineau ei, era o iluzie.
În timpurile moderne idealismul s-a transformat într-o nouă filozofie. Aceasta este ideea că atât lumea materială, cât și conștiința fac parte dintr-o realitate simulată. Aceasta este o extensie modernă a idealismului, susținută de progresele tehnologice recente în informatică și tehnologiile digitale. În ambele cazuri, adevărata natură a realității transcende realitatea fizică.
În cadrul comunității științifice, conceptul de univers simulat a stârnit atât fascinație, cât și scepticism. Unii oameni de știință sugerează că dacă realitatea noastră este o simulare, pot exista erori sau tipare în structura universului care „trădează” natura sa simulată.
Cu toate acestea, căutarea unor astfel de anomalii rămâne o provocare. Înțelegerea legilor fizicii nu este încheiată. În cele din urmă, ne lipsește un cadru definitiv pentru a distinge între realitatea simulată și cea nesimulată.
O nouă lege a fizicii - legea infodinamicii
Dacă realitatea noastră fizică este, în fapt, o simulare, atunci cum am putea demonstra științific acest lucru? Într-un studiu din 2022, am propus un posibil experiment, dar care a rămas netestat.
Cu toate acestea, există speranță. Teoria informației este studiul matematic al cuantificării, stocării și comunicării informațiilor. Dezvoltată inițial de matematicianul Claude Shannon, a devenit din ce în ce mai populară în fizică și este folosită într-o gamă tot mai mare de domenii de cercetare.
Într-o lucrare a mea recentă, publicată în AIP Advances, am folosit teoria informației pentru a propune o nouă lege a fizicii, pe care o numesc a doua lege a infodinamicii. Important de menționat, aceasta pare să susțină teoria universului simulat.
La baza celei de-a doua legi a infodinamicii se află conceptul de entropie, o măsură a dezordinii, care crește continuu într-un sistem izolat. Când o ceașcă fierbinte de cafea este lăsată pe masă, după un timp se va ajunge la echilibru, având aceeași temperatură cu mediul. Entropia sistemului este la maxim în acest punct, iar energia sa este minimă.
→ Citește și: Ce este, în fapt, entropia
A doua lege a infodinamicii spune că „entropia informațională” (cantitatea medie de informație transmisă de un eveniment) trebuie să rămână constantă sau să scadă în timp până la o valoare minimă la echilibru.
Deci, este în opoziție totală cu cea de-a doua lege a termodinamicii (conform căreia căldura se deplasează întotdeauna spontan din regiunile fierbinți în cele reci ale materiei în timp ce entropia crește). Pentru o ceașcă de cafea care se răcește, înseamnă că probabilitatea de localizare a unei molecule în lichid este redusă. Asta pentru că răspândirea energiilor disponibile este redusă atunci când există echilibru termic. Deci, entropia informației scade întotdeauna în timp pe măsură ce entropia crește.
Studiul meu indică faptul că a doua lege a infodinamicii pare a fi o necesitate cosmologică. Este universal aplicabilă, cu imense ramificații științifice. Știm că universul se extinde fără pierdere sau câștig de căldură, ceea ce necesită ca entropia totală a universului să fie constantă. Cu toate acestea, știm din termodinamică faptul că entropia este mereu în creștere. Susțin că acest lucru arată că trebuie să existe o altă entropie - entropia informațională - pentru a echilibra creșterea.
Legea infodinamicii poate confirma modul în care se comportă informațiile genetice. Dar indică, de asemenea, că mutațiile genetice nu sunt evenimente aleatorii la cel mai fundamental nivel, așa cum sugerează teoria lui Darwin. În schimb, mutațiile genetice au loc conform celei de-a doua legi a infodinamicii, în așa fel încât entropia informațională a genomului este întotdeauna redusă la minimum. Legea poate explica, de asemenea, fenomene din fizica atomică și evoluția în timp a datelor digitale.
Cel mai interesant este că această nouă lege explică unul dintre marile mistere ale naturii. De ce este dominantă în univers simetria și nu asimetria? Studiul meu demonstrează matematic că stările cu simetrie ridicată sunt preferate pentru că astfel de stări corespund celei mai scăzute entropii a informațiilor. Și, așa cum este dictat de a doua lege a infodinamicii, acesta este starea către care tinde în mod natural un sistem.
Cred că această descoperire are implicații masive pentru cercetarea genetică, biologia evoluționistă, terapiile genetice, fizică, matematică și cosmologie, pentru a numi câteva.
Teoria simulării
Principala consecință a celei de-a doua legi a infodinamicii este minimizarea conținutului informațional asociat cu orice eveniment sau proces din univers. Aceasta înseamnă, o optimizare a conținutului informațional sau cea mai eficientă compresie a datelor.
Deoarece a doua lege a infodinamicii este o necesitate cosmologică și pare să se aplice peste tot în același mod, s-ar putea concluziona că acest lucru indică faptul că întregul univers pare a fi o simulare computerizată sau un computer gigant.
Un univers super-complex ca al nostru, dacă ar fi o simulare, ar necesita funcții avansate de optimizare și compresie a datelor pentru a reduce puterea de calcul și spațiul de stocare a datelor. Este exact ceea ce observăm în jurul nostru, inclusiv în datele digitale, sistemele biologice, simetriile matematice și întregul univers.
Sunt necesare studii suplimentare înainte de a putea afirma cu siguranță că a doua lege a infodinamicii este la fel de fundamentală ca și a doua lege a termodinamicii. Același lucru este valabil și pentru ipoteza universului simulat.
Dar dacă amândouă rezistă verificărilor, aceasta este probabil prima dată când sunt produse dovezi științifice care susțin această teorie, așa cum am explorat în cartea mea recentă.
→ Cu privire la imposibilitatea de a elimina ipoteza lumii ca simulare computerizată, puteți citi cap. 7 din cartea mea „Călătorie la granițele gândirii”, disponibilă gratuit aici.
Autorul, Melvin M. Vopson, este profesor asociat de fizică la Universitatea din Portsmouth.
Articolul este traducere și adaptare după Do we live in a computer simulation?
Credit imagine depositphotos.com
