Ученые снова выясняют, является ли наша Вселенная симуляцией
Если вы любите видеоигры, то наверняка знаете, что они положительно влияют на память, внимание и моторику, а еще помогают бороться со стрессом. Более того, играть попросту интересно, впрочем, как и размышлять о том, не являемся ли мы сами персонажами компьютерной игры. Да, звучит безумно, но что если мы и правда живем в симуляции? Удивительно, но эта необычная идея все чаще привлекает внимание ученых и является предметом научных дебатов и исследований.
Идея о том, что мы живем в компьютерной симуляции все чаще становится предметом серьезных научных исследований
Недавно авторы нового исследования предположили, что доказательства так называемой “гипотезы симуляции” могут быть скрыты в законах, которые управляют информацией, например, генетической и цифровой. Но как понять не ошибаются ли ученые и можно ли хоть как-то проверить, что наша Вселенная - настоящая?
Пиксели на экране
В десятой серии восьмого сезона «Футурамы» профессор создает симуляцию Вселенной - точную копию нашей Вселенной, только в упрощенном виде. Эта «новая» Вселенная населена такими же существами, которые понятия не имеют о том, что их мир ненастоящий. Работа подобной программы, разумеется, требует огромных вычислительных мощностей, из-за чего профессор делает ряд физических упрощений, которые не поддаются объяснению.
К слову, современная физика не в состоянии объяснить законы квантовой механики (на что и намекают создатели сериала). Все это наталкивает команду «Межпланетного экспресса» на мысль о том, что наша Вселенная является такой же симуляцией, созданной профессором уровнем выше. И так - до бесконечности.
Кадр из четвертой серии первого сезона «Рик и Морти»
Безумные ученые в "Футураме" и "Рик и Морти" создают компьюетрные и "карманные" Вселенные просто потому, что могут. Мы с вами, вероятно, поступили бы точно так же.
Похожее описание симуляции встречается в мультсериале «Рик и Морти», причем не один раз. Так, в четвертой серии первого сезона главные герои понимают, что оказались в симуляции из-за плохого качества и «багов» последней, а в шестой серии второго сезона играют в компьютерную игру «Рой», которая практически неотличима от реальности. В этом же эпизоде Рик создает микровселенную (с бесконечным набором микровселенных внутри) чтобы… заряжать батарейки.
Кадр из десятой серии влсьмого сезона «Футурамы»
Безусловно, мультсериалы далеки от реальности, однако тема симуляции, описанная в некоторых эпизодах, навеяна самой настоящей наукой. Так, в 2003 году шведский философ Ник Бостром опубликовал статью под названием «Доказательство симуляции», а наработки специалистов в рамках гипотезы симуляции широко используются в массовой культуре с начала 1990-х годов, например, в трилогии фильмов «Матрица».
- Читайте также: Мир в суперпозиции: три теории параллельных вселенных
Возвращаясь из мира видеиогр и популярной культуры к реальности, перейдем к работе, опубликованной в 2022 году в журнале AIP Advances, авторы которой рассуждают о существовании нового закона физики - второго закона инфодинамики (Second law of information dynamics).
Название закона выбрано не случайно, так как он отсылает ко второму закону термодинамики - главному правилу физики, основанному на понятии энтропии, которое является мерой беспорядка в системе. Второй закон термодинамикигласит, что энтропия Вселенной с течением времени либо остается постоянной, либо увеличивается, но никогда не уменьшается.
Авторы работы, к своему удивлению, обнаружили, что второй закон инфодинамики прямо противоположен: энтропия в информационных системах либо остается постоянной, либо уменьшается с течением времени.
Исследователи отмечают, что имеющиеся наблюдения позволяют ввести второй закон информационной динамики (инфодинамики)
Ведущий автор исследования, профессор Мелвин Вопсон из Портсмутского университета является экспертом по теории информации - раздела прикладной математики, ориентированного на количественной оценке, сжатии, хранении и передаче информации. Вместе с физиком Сербаном Лепадату из Университета Центрального Ланкашира, Вопсон предположил, что информация может быть пятой формой материи с необнаруживаемой физической массой, наряду с твердыми телами, жидкостями, газами и плазмой.
Еще больше интересных статей об открытиях в области науки и высоких технологий, читайте в нашей группе ВК и присоединяйтесь к комментариям!
Новый закон, по словам исследователей, потенциально может лечь в основу «теории Вселенной как компьютерной симуляции» и одновременно затрагивает научные и философские вопросы. Недавно Вопсон сообщил о развитии теории, применив второй закон инфодинамики к широкому спектру информационных систем.
Можно ли доказать гипотезу симуляции?
Согласно результатам работы, опубликованной в журнале AIP Physics, доказательства «гипотезы симуляции» скрыты в законах, управляющих информацией (такой как цифровая и генетическая информация). Полученные в ходе исследования результаты показали, что различные информационные системы со временем подвергаются одному и тому же процессу минимизации, подобному тому, как компьютер сжимает и оптимизирует свои данные.
Так, применив второй закон инфодинамики к широкому спектру информационных систем, включая цифровую и генетическую информацию, атомную физику, математическую симметрию и космологию, Вопсон смог предоставить “научные доказательства, подкрепляющие гипотезу о моделируемой Вселенной”.
Если мы живем в симуляции, то информация является фундаментальным строительным блоком нашей Вселенной - подобно тому, как биты являются фундаментальной единицей информации в вычислительной технике
Первоначальное исследование 2022 года, когда мы впервые сообщили о возможном существовании нового закона физики, было выведено только из квазифеноменологических исследований, точнее, двух систем: цифрового хранилища данных и хранилища генетической информации (РНК). Тогда главной мотивацией был поиск алгоритма прогнозирования генетических мутаций с использованием подхода теории информации, - объяснил Вопсон в переписке с журналистами Motherboard.
Именно в ходе первого исследования Вопсон и Лепадату заметили, что информационная энтропия генетических мутаций постоянно уменьшается, даже когда количество нуклеотидов остается постоянным. “Это огромное открытие, потому что оно бросает вызов теории эволюции Дарвина, утверждая, что генетические мутации не являются случайными процессами», - говорит Вопсон.
Если наша Вселенная и правда ненастоящая, стоит ли об этом знать?
Выходит, в то время как термодинамическая энтропия создает все более хаотичные системы, информационная энтропия на самом деле имеет тенденцию к “сжатию” или отбрасыванию информации с течением времени во имя оптимизации. Возможно, именно поэтому, например, мы видим так много симметрии в мире природы - эти симметричные паттерны являются способом минимизации и оптимизации информации. (Да-да, прямо как в «Футураме»).
Отметим, что новое исследование лишь расширяет область применения потенциально существующего второго закона инфодинамики и на данный момент является гипотетическим. Вопсон, тем не менее, попытался сравнить «новый закон физики» с некоторыми другими системами, настолько разнообразными, насколько это возможно.
Наша Вселенная ненастоящая?
Интересно, что в ходе работы Вопсон изучил генетический код коронавируса SARS-Cov-2, вызывающего Covid-19, и пришел к выводу, что информационная энтропия его вирусных вариантов снижалась по мере того, как они подвергались генетическим мутациям. Затем он применил второй закон инфодинамики к атомной физике и пришел к выводу, что способ, которым электроны занимают свои позиции вокруг ядра атома, по-видимому, также минимизирует их информационную энтропию с течением времени.
Наконец, Вопсон обратился к космологии, описав, как инфодинамика может объяснить открытые вопросы о термодинамической энтропии Вселенной и как она может объяснить преобладание симметрий в нашей Вселенной. «Поразительно, но второй закон инфодинамики применим ко многиим системам и крайне разнообразен”, - говорится в работе.
Как сжатое и оптимизированное моделирование, компьютерная Вселенная должна быть запрограммирована какой-то более глубокой и сложной системой, что поднимает еще больший набор вопросов
Однако утверждать, что мы живем в симуляции, основываясь только на этом исследовании, нельзя. Я также разъясняю это в статье, однако надеюсь, что работа послужит стимулом для дальнейших исследований и очень умные ученые придумают новые способы доказать или опровергнуть гипотезу компьютерной симуляции, - отмечает ученый.
Вопсон, все же, полагает, что его гипотезу можно проверить экспериментальным путем, столкнув частицы материи с антивеществом - редким веществом, обладающим зарядом, противоположным заряду обычной материи. Этот процесс, как полагает ученый, может продемонстрировать второй закон инфодинамики в действии.
Возможно наша жизнь - чья-то компьютерная игра
Хотя намеки на то, что наша Вселенная является компьютерной симуляцией заманчивы, чтобы доказать или опровергнуть эту гипотезу потребуется гораздо больше междисциплинарных исследований и сложных экспериментов. Напомним, что ранее гипотеза симуляции привлекла интерес многих общественных деятелей, включая Илона Маска и Нила Деграсса Тайсона.
Ну а интерес широкий общественности постоянно подогревают фильмы, игры и сериалы, посвященные как гипотезе симуляции, так и мультивселенной. Кстати о том, может ли наш мир быть лишь одним из бесконечного множества, можно прочитать здесь, рекомендуем!