Viviamo in una simulazione al computer? Un nuovo studio esamina questa domanda

Viviamo in una simulazione al computer?  Un nuovo studio esamina questa domanda

Viviamo in una simulazione al computer? L’idea cominciò a farsi strada nella comunità scientifica. È particolarmente popolare all’interno di un ramo noto come “fisica dell’informazione”. Quest’ultimo indica che la realtà fisica è costituita principalmente da frammenti di informazione. Nel 2019, il dottor Melvin Fopson, dell’Università di Portsmouth, ha presentato: Il principio di equivalenza delle informazioni di massa ed energia. In particolare, dimostrò che l’informazione ha massa e che tutte le particelle elementari immagazzinano informazioni su se stesse, nello stesso modo in cui il nostro DNA immagazzina il nostro genoma. L’anno scorso, il fisico ha proposto e dimostrato una nuova legge fondamentale della fisica. Questo è sorprendente La seconda legge della dinamica dell’informazione Potrebbe portare alla prima prova a favore dell’ipotesi dell’universo simulato.

L’informazione è una forma di materia

La dinamica dell’informazione, o dinamica dell’informazione, considera l’informazione come un’entità misurabile, capace di influenzare il comportamento del sistema che la contiene. La seconda legge della dinamica dell’informazione si basa sulla seconda legge della termodinamica. Ciò afferma che l’entropia di un sistema isolato non può rimanere costante o aumentare nel tempo. Per analogia, il Dr. Vopson e Serban Lepadato hanno esaminato l’entropia e la dinamica temporale dei sistemi informativi. Secondo la teoria dell’informazione di Shannon, sono definiti come sistemi fisici contenenti stati di informazione.

I fisici hanno esaminato due diversi sistemi di informazione: l’archiviazione dei dati digitali e il genoma dell’RNA. Predissero che anche l’entropia di questi sistemi sarebbe aumentata nel tempo. Ma al contrario, hanno scoperto che rimaneva costante o diminuiva, raggiungendo un certo valore minimo all’equilibrio. Da questa osservazione nasce la seconda legge della dinamica dell’informazione.

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Questa legge ha importanti implicazioni per la ricerca genetica, la biologia evoluzionistica, i big data e persino la cosmologia. Ad esempio, può aiutare a prevedere le mutazioni genetiche negli organismi, compresi i virus, e le loro probabili conseguenze. ” Con importanza Sempre Sistemi informativi in ​​crescita […]Questa potente nuova legge della fisica fornisce uno strumento aggiuntivo per esaminare questi sistemi e la loro evoluzione nel tempo », conferma Fobson V Offerte AIP.

Nel suo ultimo studio, il ricercatore ha discusso le diverse applicazioni di questa nuova legge, indicandone la natura globale. ” [Je voulais] Metti alla prova la legge e vedi se può supportare ulteriormente l’ipotesi della simulazione spostandola dal regno filosofico a quello scientifico mainstream “, lui spiega In un comunicato stampa.

Verso la riduzione dell’entropia dell’informazione

Come nel 2022, il dottor Fopson ha esaminato in particolare il sistema di archiviazione delle informazioni biologiche: le sequenze di RNA di diverse varianti di SARS-CoV-2. ” AI risultati suggeriscono una relazione unica tra informazione e dinamica della mutazione genetica “, conferma il fisico. Ha scoperto che l’entropia dell’informazione di diverse variabili diminuisce linearmente con il numero di mutazioni e nel tempo.

Informazioni di Shannon sui valori di entropia per le varianti SARS-CoV-2 in funzione del numero di mutazioni per polimorfismo a singolo nucleotide. Crediti: m. Fopson, Progressi dell’AIP (2023)

Pertanto la seconda legge della dinamica dell’informazione afferma che le mutazioni genetiche seguono uno schema governato dall’entropia dell’informazione e non sono semplici eventi casuali. Sembrano verificarsi in un modo che minimizza la loro entropia informativa.

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Lo scienziato si interessò quindi alle regole di Hund utilizzate nella fisica atomica per determinare la popolazione elettronica di atomi corrispondente allo stato fondamentale. La prima regola afferma che lo stato atomico con l’energia più bassa è quello che massimizza il numero quantico totale. Fobson ha dimostrato che questa regola è una conseguenza diretta della seconda legge della dinamica dell’informazione. Indica che gli elettroni occupano gli orbitali atomici in un modo che minimizza la loro entropia informativa.

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Una legge vista come “necessità universale”

Anche la seconda legge della dinamica dell’informazione è una “necessità universale”, secondo il fisico. L’attuale consenso è che viviamo in un universo infinito e in continua espansione. Per rispettare la prima legge della termodinamica (conservazione dell’energia) e dell’espansione adiabatica, l’entropia totale dell’universo deve essere costante. Pertanto, un aumento dell’entropia fisica deve necessariamente essere compensato da una diminuzione dell’entropia informativa.

L’espansione dell’universo aumenta l’entropia

Un diagramma di un sistema fisico che subisce un’espansione continua nel tempo, con conseguente aumento dell’entropia. Crediti: m. Fopson, Progressi dell’AIP (2023)

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Infine, questa nuova legge fornisce anche una spiegazione per la prevalenza della simmetria nell’universo, afferma il dottor Fobson. Corpi umani, animali, DNA, alberi, fiocchi di neve, galassie… la simmetria è osservata a tutti i livelli. Tutto in natura sembra favorire un’elevata simmetria e un elevato grado di ordine, ma l’universo tende verso uno stato di entropia più elevato.

Anche in questo caso la seconda legge della dinamica dell’informazione fornisce una spiegazione a questo fenomeno. Utilizzando geometrie semplici, Fobson ha dimostrato che un’elevata simmetria corrisponde sempre allo stato più basso di entropia dell’informazione. Ciò potrebbe spiegare perché tutto in natura tende alla simmetria piuttosto che all’asimmetria.

Prove di un universo simulato?

Sembra quindi che la seconda legge della dinamica dell’informazione riduca il contenuto dell’informazione in generale. Costituisce addirittura una necessità universale. Cosa dobbiamo concludere da ciò? ” La riduzione delle informazioni significa un migliore contenuto delle informazioni o una compressione più efficiente dei dati, come descritto nella teoria dell’informazione di Shannon “Fobson spiega.

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Tuttavia, questo comportamento ricorda le regole applicate nella crittografia informatica. ” Questo metodo per eliminare le informazioni ridondanti è simile al processo di rimozione del computer o di compressione del codice non necessario per risparmiare spazio di archiviazione e migliorare il consumo energetico. », dichiarazioni dello specialista. Il nostro mondo è così complesso che, se dovesse essere simulato, dovrebbe necessariamente incorporare meccanismi di ottimizzazione e compressione dei dati. Ma questo è esattamente ciò che osserviamo intorno a noi.

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Ciò rafforza l’idea che stiamo vivendo in una simulazione al computer. Resta da dimostrare attraverso prove sperimentali. Poiché l’informazione è un’entità fisica dotata di massa, Fobson suggerisce di provare a scoprire quali frammenti di informazione sono contenuti in una particella elementare. Per fare ciò, si consiglia di utilizzare Collisione antiparticella. ” Sappiamo che quando una particella di materia si scontra con una particella di antimateria, queste si annichilano a vicenda. L’informazione proveniente dalla particella deve andare da qualche parte quando viene annientata “, avviso.

Si ritiene che a temperatura ambiente l’annichilazione di un positrone e di un elettrone dovrebbe produrre due fotoni a bassa energia, cancellando il loro contenuto informativo. Confermare l’esistenza dell’informazione come quinto stato della materia potrebbe davvero rivoluzionare la fisica come la conosciamo. È possibile che l’informazione sia materia oscura, che costituisce circa il 27% della densità energetica nell’universo.

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