9 اکتبر 2023 -توسط دانشگاه پورتسموث-اعتبار: دامنه عمومی Pixabay/CC0
یک فیزیکدان دانشگاه پورتسموث به بررسی این موضوع پرداخته است که آیا یک قانون جدید فیزیک می تواند از این نظریه بسیار بحث برانگیز حمایت کند که ما به سادگی شخصیت های یک دنیای مجازی پیشرفته هستیم.فرضیه جهان شبیه‌سازی‌شده پیشنهاد می‌کند که آنچه انسان‌ها تجربه می‌کنند در واقع یک واقعیت مصنوعی است، بسیار شبیه شبیه‌سازی کامپیوتری، که در آن خود آنها سازه‌هایی هستند.
این نظریه در میان تعدادی از چهره‌های مشهور از جمله ایلان ماسک و در شاخه‌ای از علم به نام فیزیک اطلاعات رایج است که نشان می‌دهد واقعیت فیزیکی اساساً از بیت‌هایی از اطلاعات تشکیل شده است.
دکتر ملوین ووپسون قبلاً تحقیقاتی منتشر کرده است که نشان می‌دهد اطلاعات جرم دارند و همه ذرات بنیادی – کوچک‌ترین بلوک‌های سازنده شناخته‌شده جهان – اطلاعاتی را درباره خودشان ذخیره می‌کنند، شبیه به روشی که انسان‌ها DNA دارند.
در سال 2022، او قانون جدیدی از فیزیک را کشف کرد که می‌تواند جهش‌های ژنتیکی را در موجودات، از جمله ویروس‌ها، پیش‌بینی کند و به قضاوت در مورد پیامدهای بالقوه آنها کمک کند.این بر اساس قانون دوم ترمودینامیک است که نشان می دهد آنتروپی – معیاری از بی نظمی در یک سیستم جدا شده – فقط می تواند افزایش یابد یا ثابت بماند.
دکتر ووپسون انتظار داشت که آنتروپی در سیستم های اطلاعاتی نیز در طول زمان افزایش یابد، اما با بررسی تکامل این سیستم ها متوجه شد که ثابت می ماند یا کاهش می یابد. در آن زمان بود که او قانون دوم دینامیک اطلاعات یا اینفودینامیک را ایجاد کرد که می تواند به طور قابل توجهی بر تحقیقات ژنتیک و نظریه تکامل تأثیر بگذارد.
مقاله جدیدی که در AIP Advances منتشر شده است، پیامدهای علمی قانون جدید را بر تعدادی از سیستم‌ها و محیط‌های فیزیکی دیگر، از جمله زیست‌شناسی، فیزیک اتمی، و کیهان‌شناسی بررسی می‌کند.
دکتر ووپسون، از دانشکده ریاضیات و فیزیک دانشگاه، گفت: «در آن زمان می‌دانستم که این مکاشفه پیامدهای گسترده‌ای در رشته‌های مختلف علمی دارد.کاری که من می‌خواستم انجام دهم این است که قانون را مورد آزمایش قرار دهم و ببینم که آیا می‌تواند فرضیه شبیه‌سازی را با انتقال آن از قلمرو فلسفی به علم جریان اصلی پشتیبانی کند یا خیر.
یافته های کلیدی عبارتند از:
سیستم‌های بیولوژیکی: قانون دوم اینفودینامیک درک متعارف جهش‌های ژنتیکی را به چالش می‌کشد و نشان می‌دهد که آنها از الگویی پیروی می‌کنند که توسط آنتروپی اطلاعات اداره می‌شود. این کشف پیامدهای عمیقی برای زمینه هایی مانند تحقیقات ژنتیکی، زیست شناسی تکاملی، درمان های ژنتیکی، فارماکولوژی، ویروس شناسی و نظارت بر بیماری همه گیر دارد.
فیزیک اتمی: این مقاله رفتار الکترون‌ها را در اتم‌های چند الکترونی توضیح می‌دهد و بینش‌هایی درباره پدیده‌هایی مانند قانون هوند ارائه می‌دهد. که بیان می کند که عبارت با حداکثر تعدد کمترین انرژی را دارد. الکترون ها خود را به گونه ای مرتب می کنند که آنتروپی اطلاعات آنها را به حداقل می رساند و بر فیزیک اتمی و پایداری مواد شیمیایی نور می اندازد.
کیهان‌شناسی: قانون دوم اینفودینامیک یک ضرورت کیهانی است، با ملاحظات ترمودینامیکی که در مورد جهان در حال انبساط آدیاباتیک از اعتبار آن حمایت می‌کند.
دکتر ووپسون توضیح داد: “این مقاله همچنین توضیحی برای شیوع تقارن در جهان ارائه می دهد.”
“اصول تقارن نقش مهمی با توجه به قوانین طبیعت بازی می‌کند، اما تاکنون توضیح چندانی در مورد دلیل این امر وجود نداشته است. یافته‌های من نشان می‌دهد که تقارن بالا مربوط به پایین‌ترین حالت آنتروپی اطلاعاتی است، که به طور بالقوه تمایل طبیعت به آن را توضیح می‌دهد. .
“این رویکرد، که در آن اطلاعات اضافی حذف می‌شود، شبیه فرآیند حذف یا فشرده‌سازی کدهای زباله توسط کامپیوتر برای صرفه‌جویی در فضای ذخیره‌سازی و بهینه‌سازی مصرف انرژی است. و در نتیجه از این ایده پشتیبانی می‌کند که ما در یک شبیه‌سازی زندگی می‌کنیم.”
تحقیقات قبلی دکتر ووپسون حاکی از آن است که اطلاعات سنگ بنای اساسی جهان است و دارای جرم فیزیکی است. او حتی ادعا می کند که اطلاعات می تواند ماده تاریک گریزانی باشد که تقریبا یک سوم جهان را تشکیل می دهد، که او آن را اصل هم ارزی جرم-انرژی-اطلاعات می نامد.
این مقاله استدلال می‌کند که قانون دوم اینفودینامیک از این اصل پشتیبانی می‌کند و به طور بالقوه این ایده را تأیید می‌کند که اطلاعات یک موجود فیزیکی معادل جرم و انرژی است.
دکتر ووپسون افزود: «مراحل بعدی برای تکمیل این مطالعات نیاز به آزمایش تجربی دارد.یکی از مسیرهای احتمالی آزمایش من است که سال گذشته برای تایید پنجمین حالت ماده در جهان – و تغییر فیزیک همانطور که می‌دانیم – با استفاده از برخورد ذره و پادذره ابداع کردم.
