Наука и технологии 15 май 2025 г. 
0 коментара
Светът около нас е истински? Кредит за изображение: Pixabay / Kyraxys
Някои учени смятат, че гравитацията може да бъде знак, че светът около нас не е точно това, което изглежда.
Мелвин М. Вопсън: Отдавна го приемаме за даденост, че гравитацията е една от основните сили на природата – една от невидимите нишки, която поддържа вселената, зашита заедно. Но да предположим, че това не е вярно. Да предположим, че законът на гравитацията е просто ехо на нещо по-фундаментално: страничен продукт от Вселената, работещ под компютърен код.
Това е предпоставката на последното ми изследване, публикувано в списанието AIP Advances. Това предполага, че гравитацията не е мистериозна сила, която привлича обекти един към друг, а продукт на информационен закон на природата, който наричам Втори закон на инфодинамиката.
Това е понятие, което изглежда като научна фантастика – но тази, която се основава на физика и доказателства, че Вселената изглежда работи подозрително като компютърна симулация.
В Digital Technologies, чак до приложенията във вашия телефон и света на киберпространството, ефективността е ключът. Компютрите компактни и преструктурират своите данни през цялото време за запазване на паметта и мощността на компютъра. Може би същото се провежда в цяла Вселената?
Информационната теория, математическото изследване на количественото определяне, съхранение и комуникация на информацията, може да ни помогне да разберем какво се случва. Първоначално разработен от математика Клод Шанън, той става все по -популярен във физиката и се използва в нарастващ набор от изследователски области.
В документ от 2023 г. използвах теория на информацията, за да предложа втория си закон за инфодинамиката.
Това предвижда, че информацията “ентропия” или нивото на дезорганизация на информацията ще трябва да намали или остане статична в рамките на всяка дадена затворена информационна система. Това е обратното на популярния втори закон на термодинамиката, който диктува тази физическа ентропия или разстройство, винаги се увеличава.
Вземете охлаждаща чаша кафе. Енергията тече от горещо до студено, докато температурата на кафето е същата като температурата на стаята и енергията му е минимална – състояние, наречено термично равновесие. В този момент ентропията на системата е максимум – с всички молекули максимално се разпространяват и имат същата енергия. Това означава, че разпространението на енергии на молекула в течността се намалява.
Ако човек разгледа информационното съдържание на всяка молекула въз основа на неговата енергия, тогава в началото, в горещата чаша кафе, информационната ентропия е максимална и при равновесие информационната ентропия е минимална. Това е така, защото почти всички молекули са на едно и също енергийно ниво, превръщайки се в идентични знаци в информационно послание. Така че разпространението на различни налични енергии се намалява, когато има термично равновесие.
Но ако разгледаме просто местоположение, а не енергия, тогава има много информационно разстройство, когато частиците се разпределят на случаен принцип в пространството – информацията, необходима за поддържане на крак с тях, е значителна. Когато те се консолидират заедно под гравитационно привличане, обаче, начинът, по който правят планетите, звездите и галактиките, информацията се уплътнява и по -управляема.
В симулациите точно това се случва, когато една система се опита да функционира по -ефективно. Така че, материята, която тече под въздействието на гравитацията, изобщо не е резултат от сила. Може би това е функция на начина, по който Вселената уплътнява информацията, с която трябва да работи.
Тук пространството не е непрекъснато и гладко. Пространството е съставено от малки „клетки“ от информация, подобно на пиксели на снимка или квадрат на екрана на компютърна игра. Във всяка клетка е основна информация за Вселената – където, да речем, частица е – и всички се събират заедно, за да направят тъканта на Вселената.
Ако поставите елементи в това пространство, системата става по -сложна. Но когато всички тези елементи се съберат, за да бъдат един елемент вместо много, информацията отново е проста.
Вселената, според тази гледна точка, е склонна естествено да се стреми да бъде в онези състояния с минимална информационна ентропия. Истинският ритник е, че ако направите числата, ентропичната „информационна сила“, създадена от тази тенденция към простота, е точно еквивалентна на закона на гравитацията на Нютон, както е показано в моя документ.
Тази теория се основава на по -ранни проучвания на „ентропична гравитация“, но върви крачка напред. При свързване на информационната динамика с гравитацията сме водени до интересното заключение, че Вселената може да работи на някакъв космически софтуер. В изкуствена вселена се очакват правила за максимална ефективност. Очаква се симетриите. Може да се очаква компресия.
И законът – тоест гравитацията – се очаква да излезе от тези изчислителни правила.
Все още не можем да имаме окончателни доказателства, че живеем в симулация. Но колкото по -дълбоко изглеждаме, толкова повече изглежда, че нашата вселена се държи като изчислителен процес.
Мелвин М. Вопсън, доцент по физика, Университет в Портсмут
Тази статия е преиздадена от разговора под лиценз Creative Commons.
Прочетете оригиналната статия.
Източник: Разговорът | Коментари (0)