Legea asta nouă a fizicii ar demonstra că trăim într-o simulare

Trăim oare într-o simulare? Este o idee trippy care a inspirat multe povești clasice, de la Alegoria Peșterii a lui Platon la franciza Matrix, dar care devine din ce în ce mai mult un subiect de dezbatere și cercetare științifică autentică.

Un om de știință a propus acum că dovezile așa-numitei „ipoteze a simulării" ar putea fi ascunse în legile care guvernează informația, cum ar fi informația genetică din ADN-ul nostru sau informația digitală stocată în computere, potrivit unui nou studiu. Rezultatele cercetării sugerează că diferite sisteme de informații sunt supuse aceluiași proces de minimizare în timp, aproape asemănător cu modul în care un computer își comprimă și optimizează datele, o constatare care ar putea susține ideea că universul este o simulare.

Melvin Vopson, profesor asociat de fizică la Universitatea din Portsmouth, este un expert în teoria informației, un domeniu matematic care se concentrează pe cuantificarea, comprimarea, stocarea și transmiterea informațiilor. Vopson a sugerat anterior că informația ar putea fi o a cincea formă de materie cu o masă fizică nedetectată, alături de formele solidă, lichidă, gazoasă și plasmă.

În 2022, Vopson și colegul său, Șerban Lepădatu, fizician la University of Central Lancashire, au prezentat o nouă lege a fizicii numită a doua lege a infodinamicii. Numele face referire la cea de-a doua lege a termodinamicii, o regulă majoră în fizică care se bazează pe conceptul de entropie, care este măsura dezordinii unui sistem. A doua lege a termodinamicii stabilește că entropia universului fie rămâne constantă, fie crește, dar nu scade niciodată, în timp. Vopson și Lepădatu au constatat, spre surprinderea lor, că a doua lege a infodinamicii este exact opusă: Entropia în sistemele informaționale fie rămâne constantă, fie scade în timp.

În prezent, Vopson a dezvoltat această descoperire aplicând a doua lege a infodinamicii la o mare varietate de sisteme de informații, inclusiv informații digitale, informații genetice, fizică atomică, simetrii matematice și cosmologie. Rezultatele „oferă dovezi științifice care par să susțină ipoteza universului simulat", potrivit unui nou studiu realizat de Vopson în revista AIP Physics.

„Studiul inițial din 2022, când am raportat pentru prima dată această posibilă nouă lege a fizicii, a fost dedus doar din studii cvasi-fenomenologice, mai exact pe două sisteme: o stocare de date digitale și o stocare de informații genetice (ARN)", a declarat Vopson într-un e-mail pentru Motherboard. „Motivația principală în 2022 a fost aceea de a găsi un algoritm de predicție a mutațiilor genetice dintr-o abordare a teoriei informației".

„Atunci am observat pentru prima dată că mutațiile genetice au loc în așa fel încât entropia informațională a acestora scade tot timpul, chiar și atunci când numărul de nucleotide rămâne constant", a adăugat el. „Este ceva uriaș, deoarece pune la îndoială teoria evoluției lui Darwin, afirmând că mutațiile genetice nu sunt procese aleatorii. Aceasta este povestea de fond și modul în care s-a născut cea de-a doua lege a infodinamicii".

Cu alte cuvinte, în timp ce entropia termodinamică creează sisteme din ce în ce mai haotice, entropia informațională tinde, de fapt, să „comprime" sau să elimine informații în timp, în numele optimizării. Acesta ar putea fi motivul pentru care, de exemplu, vedem atât de multă simetrie în lumea naturală - aceste modele simetrice sunt o modalitate de a minimiza și optimiza informația.

„Să afirmăm că aceasta este o nouă lege universală a fizicii ar fi fost o exagerare în 2022, având în vedere că doar două sisteme au fost investigate și unul a fost computațional", a precizat Vopson. „Prin urmare, obiectivul acestui nou articol a fost de a extinde gama de aplicabilitate a acestei noi legi a fizicii... Cu alte cuvinte, de a o verifica în raport cu alte sisteme, cât mai diverse."

În acest scop, Vopson a aplicat legea infodinamicii sale la o serie de sisteme de informații. El a demonstrat că informația digitală se supune acestei legi prin scrierea cuvântului INFORMAȚIE în cod binar pe o structură de film subțire magnetică la scară nanometrică, care apoi a trecut prin iterații în timp la temperatura camerei. Datele au început să se degradeze după câteva sute de cicluri și au fost șterse după 1.990 de cicluri, așa cum prevedea a doua lege a infodinamicii.

Vopson a studiat, de asemenea, codul genetic al virusului SARS-Cov-2, care provoacă Covid-19, și a ajuns la concluzia că entropia informațională a variantelor sale virale a scăzut pe măsură ce acestea au suferit mutații genetice. El a aplicat apoi legea la fizica atomică și a concluzionat că modul în care electronii își ocupă pozițiile în jurul unui atom pare să minimizeze, de asemenea, entropia informațională a acestora în timp. În cele din urmă, Vopson a trecut la cosmologie, subliniind modul în care infodinamica ar putea explica întrebările deschise cu privire la entropia termodinamică a universului și cum ar putea explica prevalența simetriilor în universul nostru.

„Este cu adevărat remarcabil faptul că [a doua lege a infodinamicii] este aplicabilă / valabilă pentru atât de multe sisteme și atât de diferite unele de altele, iar extrapolarea la universalitate este destul de sigură", a declarat Vopson și a adăugat că rezultatele l-au lăsat „total surprins, într-un mod bun".

„Dovezile sunt acolo și nu au nevoie de nicio demonstrație", a adăugat el. „Cu toate astea, să afirmăm categoric că trăim într-o simulare, bazându-ne doar pe acest studiu, nu este suficient. Fac acest lucru clar și în articolul meu recent și în cartea mea recent publicată: Reality Reloaded: The Scientific Case for a Simulated Universe. Speranța mea este ca această lucrare să stimuleze mai multe cercetări, iar oamenii de știință foarte inteligenți să vină cu noi modalități de a o dovedi sau infirma."

Vopson a sugerat că ipoteza sa ar putea fi testată experimental prin izbirea unor particule de materie în antimaterie, o substanță rară care deține încărcătura opusă materiei normale. El a speculat că acest proces ar putea produce fotoni de joasă energie care au fost produși prin ștergerea conținutului informațional în cadrul interacțiunii, demonstrând astfel legile infodinamicii în acțiune.

„Experimentul nu este încă realizat, dar dacă ar fi realizat cu succes, în sine nu ar confirma definitiv că ne aflăm într-o construcție simulată", a precizat Vopson. „Ar susține doar această ipoteză. Cu toate astea, a doua lege, plus un experiment confirmat, plus unele cercetări noi (sperăm) ar aduce acest lucru la pragul de acceptare pe baza standardelor științifice."

„Este important să ne amintim că a doua lege a infodinamicii este valabilă indiferent dacă universul este o simulare sau nu", a spus el. „Faptul că este o simulare este o posibilă consecință (sau concluzie) a acestei noi legi".

Deși aceste indicii ale unui univers simulat sunt tentante, va fi nevoie de mult mai multă cercetare interdisciplinară și de experimente sofisticate pentru a afla dacă suntem cu toții construcții virtuale într-un program elaborat. Până atunci, Vopson a remarcat că ipoteza simulării a atras interesul multor personalități publice, precum Elon Musk și Neil deGrasse Tyson, alături de alte persoane din toate mediile sociale, ceea ce arată că există un mare interes.

„Avem, de asemenea, o serie de filme SF foarte puternice, toate descriind acest lucru în detalii incredibile", a conchis Vopson. „În cele din urmă, aș dori să citez numărul uriaș de e-mailuri pe care le primesc de la public. Oameni care simt nevoia să trimită un e-mail și să-mi ofere sprijinul lor, deoarece și ei au concluzionat același lucru prin diverse mijloace."