Βόπσον: Η βαρύτητα δείχνει ότι ζούμε σε προσομοίωση υπολογιστή (vid)

ΣΥΓΧΡΟΝΑ ΜΥΣΤΗΡΙΑ  | Ενημ. 16/05/2025, 06:12

Posted by Youmagazine Staff

Η βαρύτητα θα μπορούσε να είναι η απόδειξη ότι ο κόσμος γύρω μας δεν είναι ακριβώς αυτό που φαίνεται.

Είναι ο κόσμος γύρω μας πραγματικός; Image: Supplied

v

ΕΙΝΑΙ γνωστή η θεωρία του καθηγητή Μέλβιν Μ. Βόπσον ότι ζούμε σε προσομοίωση, όπως στην περίφημη ταινία του 1999 “The Matrix” με τον Κιάνου Ριβς. Σύμφωνα με τη θεωρία του Βόπσον, όπως ένα όνειρο μπορεί να μοιάζει ότι διαρκεί ημέρες ενώ στην πραγματικότητα κρατάει λεπτά, έτσι και μια ολόκληρη ζωή σε προσομοίωση μπορεί να διαρκεί μόλις ένα λεπτό στον «πραγματικό κόσμο».

Η θεωρία του Βόπσον έχει αμφισβητηθεί έντονα από τους άλλους επιστήμονες. Ωστόσο, ο Βόπσον επανέρχεται, προσκομίζοντας αυτή τη φορά ως αποδεικτικό στοιχείο την βαρύτητα!

Μέλβιν Μ. Βόπσον (*): Εδώ και καιρό θεωρούμε δεδομένο ότι η βαρύτητα είναι μια από τις βασικές δυνάμεις της φύσης – ένα από τα αόρατα νήματα που κρατούν το σύμπαν ενωμένο. Αλλά ας υποθέσουμε ότι αυτό δεν ισχύει. Ας υποθέσουμε ότι ο νόμος της βαρύτητας είναι απλώς μια ηχώ κάτι πιο θεμελιώδους: ένα υποπροϊόν του σύμπαντος που λειτουργεί υπό έναν κώδικα που μοιάζει με υπολογιστή.

Αυτή είναι η υπόθεση της τελευταίας μου έρευνας, που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό AIP Advances. Υποδηλώνει ότι η βαρύτητα δεν είναι μια μυστηριώδης δύναμη που έλκει αντικείμενα το ένα προς το άλλο, αλλά το προϊόν ενός πληροφοριακού νόμου της φύσης που αποκαλώ «δεύτερο νόμο της πληροφοριοδυναμικής».

Είναι μια έννοια που μοιάζει με επιστημονική φαντασία – αλλά βασίζεται στη φυσική και σε στοιχεία που αποδεικνύουν ότι το σύμπαν φαίνεται να λειτουργεί «ύποπτα» σαν μια προσομοίωση υπολογιστή.

Στις ψηφιακές τεχνολογίες, μέχρι τις εφαρμογές στο τηλέφωνό σας και τον κόσμο του κυβερνοχώρου, το κλειδί είναι η αποτελεσματικότητα. Οι υπολογιστές συμπυκνώνουν και αναδιαρθρώνουν τα δεδομένα τους συνεχώς για να εξοικονομήσουν μνήμη και υπολογιστική ισχύ. Ίσως το ίδιο συμβαίνει σε όλο το σύμπαν.

Η θεωρία της πληροφορίας

Η θεωρία της πληροφορίας, η μαθηματική μελέτη της ποσοτικοποίησης, της αποθήκευσης και της ανταλλαγής πληροφοριών, μπορεί να μας βοηθήσει να κατανοήσουμε τι συμβαίνει. Αρχικά αναπτύχθηκε από τον μαθηματικό Κλοντ Σάνον και σήμερα χρησιμοποιείται σε ένα αυξανόμενο φάσμα ερευνητικών πεδίων στη φυσική.

Σε μια εργασία του 2023, χρησιμοποίησα τη θεωρία της πληροφορίας για να προτείνω τον δεύτερο νόμο της πληροφοριακής δυναμικής.

Αυτός ορίζει ότι η «εντροπία» της πληροφορίας, ή το επίπεδο αποδιοργάνωσης της πληροφορίας, θα πρέπει να μειωθεί ή να παραμείνει στατικό μέσα σε οποιοδήποτε δεδομένο κλειστό σύστημα πληροφοριών. Αυτό είναι το αντίθετο του δημοφιλούς δεύτερου νόμου της θερμοδυναμικής, ο οποίος υπαγορεύει ότι η φυσική εντροπία, ή αταξία, αυξάνεται πάντα.
ν

Η θερμότητα δε μπορεί να μετασχηματιστεί κατά 100% σε μηχανική ενέργεια. Ο δεύτερος θερμοδυναμικός νόμος καθορίζει επίσης ότι η θερμότητα μεταφέρεται πάντα  από τα θερμότερα προς τα ψυχρότερα σώματα, καθορίζει την κατεύθυνση προς την οποία τα φαινόμενα συμβαίνουν αυθόρμητα στη φύση. Image: Supplied
ν

Πάρτε ένα φλιτζάνι καφέ που κρυώνει. Η ενέργεια ρέει από ζεστό σε κρύο μέχρι η θερμοκρασία του καφέ να είναι η ίδια με τη θερμοκρασία του δωματίου και η ενέργειά του να είναι ελάχιστη – μια κατάσταση που ονομάζεται θερμική ισορροπία. Η εντροπία του συστήματος είναι μέγιστη σε αυτό το σημείο – με όλα τα μόρια να είναι στο μέγιστο βαθμό απλωμένα, έχοντας την ίδια ενέργεια. Αυτό σημαίνει ότι η εξάπλωση των ενεργειών ανά μόριο στο υγρό μειώνεται.

Αν κάποιος λάβει υπόψη το πληροφοριακό περιεχόμενο κάθε μορίου με βάση την ενέργειά του, τότε στην αρχή, στο ζεστό φλιτζάνι καφέ, η πληροφοριακή εντροπία είναι μέγιστη και σε ισορροπία η πληροφοριακή εντροπία είναι ελάχιστη. Αυτό συμβαίνει επειδή σχεδόν όλα τα μόρια βρίσκονται στο ίδιο ενεργειακό επίπεδο, με αποτέλεσμα να γίνονται πανομοιότυποι χαρακτήρες σε ένα πληροφοριακό μήνυμα. Έτσι, η εξάπλωση των διαφορετικών διαθέσιμων ενεργειών μειώνεται όταν υπάρχει θερμική ισορροπία.

Αλλά αν λάβουμε υπόψη μόνο την τοποθεσία και όχι την ενέργεια, τότε υπάρχει μεγάλη πληροφοριακή αταξία όταν τα σωματίδια κατανέμονται τυχαία στο διάστημα – οι πληροφορίες που απαιτούνται για να συμβαδίσει κανείς με αυτά είναι σημαντικές. Όταν όμως ενώνονται υπό την επίδραση της βαρυτικής έλξης, όπως κάνουν οι πλανήτες, τα αστέρια και οι γαλαξίες, οι πληροφορίες συμπυκνώνονται και γίνονται πιο διαχειρίσιμες.

Στις προσομοιώσεις, αυτό ακριβώς συμβαίνει όταν ένα σύστημα προσπαθεί να λειτουργήσει πιο αποτελεσματικά. Έτσι, η ύλη που ρέει υπό την επίδραση της βαρύτητας δεν χρειάζεται να είναι αποτέλεσμα κάποιας δύναμης. Ίσως είναι συνάρτηση του τρόπου με τον οποίο το σύμπαν συμπυκνώνει τις πληροφορίες με τις οποίες πρέπει να εργαστεί.

Εδώ, ο χώρος δεν είναι συνεχής και ομαλός. Ο χώρος αποτελείται από μικροσκοπικά «κελιά» πληροφοριών, παρόμοια με τα pixel σε μια φωτογραφία ή τα τετράγωνα στην οθόνη ενός παιχνιδιού υπολογιστή. Σε κάθε κελί υπάρχουν βασικές πληροφορίες για το σύμπαν –όπως σε ένα σωματίδιο– και όλες συγκεντρώνονται για να δημιουργήσουν τον ιστό του σύμπαντος.

Αν τοποθετήσετε αντικείμενα μέσα σε αυτόν τον χώρο, το σύστημα γίνεται πιο περίπλοκο. Αλλά όταν όλα αυτά τα αντικείμενα ενώνονται για να γίνουν ένα αντικείμενο αντί για πολλά, οι πληροφορίες είναι και πάλι απλές.

Το σύμπαν, υπό αυτή την άποψη, τείνει να επιδιώκει φυσικά να βρίσκεται σε αυτές τις καταστάσεις ελάχιστης πληροφοριακής εντροπίας. Το πραγματικό πρόβλημα είναι ότι αν κάνετε τους αριθμούς, η εντροπική «πληροφοριακή δύναμη» που δημιουργείται από αυτή την τάση προς την απλότητα είναι ακριβώς ισοδύναμη με τον νόμο της βαρύτητας του Νεύτωνα, όπως φαίνεται στην εργασία μου.

Αυτή η θεωρία βασίζεται σε προηγούμενες μελέτες της «εντροπικής βαρύτητας», αλλά προχωρά ένα βήμα παραπέρα. Συνδέοντας τη δυναμική της πληροφορίας με τη βαρύτητα, οδηγούμαστε στο ενδιαφέρον συμπέρασμα ότι το σύμπαν θα μπορούσε να λειτουργεί με κάποιο είδος κοσμικού λογισμικού. Σε ένα τεχνητό σύμπαν, θα αναμενόταν η ύπαρξη κανόνων μέγιστης απόδοσης. Θα αναμενόταν η ύπαρξη συμμετριών. Θα αναμενόταν η συμπίεση.

Και ο νόμος –δηλαδή η βαρύτητα– θα αναμενόταν να προκύψει από αυτούς τους υπολογιστικούς κανόνες.

Μπορεί να μην έχουμε ακόμη οριστικά στοιχεία ότι ζούμε σε μια προσομοίωση. Αλλά όσο πιο βαθιά κοιτάμε, τόσο περισσότερο το σύμπαν μας φαίνεται να συμπεριφέρεται σαν μια υπολογιστική διαδικασία.

(*) Melvin M. Vopson, Αναπληρωτής Καθηγητής Φυσικής στο Πανεπιστήμιο του Πόρτσμουθ.

ν

ν

Δείτε επίσης:

Εάν ζούμε σε μια εικονική πραγματικότητα, υπάρχει τρόπος να ξεφύγουμε; (vid) Ποιο μυστικό έκρυβαν οι μουτζούρες του Ντα Βίντσι Το άλυτο μυστήριο των αγρογλυφικών Οι μυστηριώδεις κατασκευές που φωτογράφισε η Google Βλάβη στο Matrix δείχνει το βίντεο με το μετέωρο πουλί Φυσικός υποστηρίζει ότι, σύμφωνα με τη Βίβλο, ζούμε σε προσομοίωση (vid)