Vajon alátámasztják a fizikai törvények, hogy egy számítógépes szimulációban élünk?

A DNS nagyon sok információt taralmaz

A Portmouths Egyetem fizikusa, Dr. Melvin Vopson azt kutatja, hogy vajon egy új fizikai törvény alátámaszthatja-e a sokat vitatott elméletet, miszerint csak egyszerű karakterek vagyunk egy fejlett virtuális világban. A szimulált univerzum hipotézise azt veti fel, hogy az emberi tapasztalatok valójában mesterséges valóságot alkotnak, akárcsak egy számítógépes szimuláció, amiben ők maguk a szerkesztettek - írja a Portsmouth Egyetem a honlapján.

Az elmélet sok jól ismert személy közt népszerű, az egyikük például Elon Musk, és az információ fizika tudományágban is, amely szerint a fizikai valóság alapvetően információegységekből áll. Dr. Melvin Vopson korábban publikált kutatása szerint az információ tömeg, ahogyan minden elemi részecske információt tárol magáról, ahhoz hasonlóan mint az embereknél a DNS.

A DNS nagyon sok információt taralmaz Forrás: https://www.botanic.cam.ac.uk/learning/trails/dnatrail/

2022-ben Vopson felfedezett egy új fizikai törvényt, ami az organizmusok genetikai mutációját előre jelzi, például a vírusokét, és segít megítélni ezek potenciális következményeit. Ez lényegében a termodinamika második törvényén alapszik: az entrópia csak növekedhet, vagy ugyanúgy maradhat.
Dr. Vopson azt várta, hogy az információs rendszerekben is növekedni fog az entrópia az idők folyamán,

de ezeknek a rendszereknek az evolúcióját vizsgálva arra jött rá, hogy ez vagy konstans maradt, vagy pedig csökkent.

Ezzel megalkotta az információ-dinamika (infodinamika) második törvényét, ami jelentős hatást gyakorolhat a genetikai kutatásra és az evolúciós elméletre is.

(Az entrópia a rendezetlenség mértéke. A termodonamika II.főtétele: azok a folyamatok, amik a természetben önmaguktól játszódnak le mindig csak egy irányba mennek végbe, irreverzibilisek. Visszafordításuk csak külső beavtkozással lehetséges. Zárt rendszerben az irreverzibilis folyamatok entrópiája nő. Biológiai rendszerekben az entrópia csökken, mivel ezek nyitott rendszerek. Például egy csecsemő szervezetének entrópiája kisebb, mint az embrióé. Zárt rendszer az, amely a környezetétől nem vesz fel és annak nem is ad le energiát. A biológiai rendszerek nyitottak az anyagcsere folytán. A szerkesztő megjegyzése.)

Az elmélet jelentős hatással lehet a genetikai kutatásokra is Forrás: Douglas Levere / University at Buffalo

Egy új, az AIP Advances magazinban publikált dolgozat az új törvény tudományos felhasználását vizsgálja számos más fizikai rendszerben és környezetben, így például a biológiában, az atomfizikában, és a kozmológiában.

Vopson tesztelni akarta a törvényt, hogy vajon továbbra is alátámasztja-e a szimulációs hipotézist azzal, hogy tovább viszi azt a filozófiai világból az élvonalbeli tudományos világba.

A kulcsfontosságú felfedezés az alábbiakat tartalmazza:

Biológiai rendszerek: Az információdinamika második törvénye vitatja azt a hagyományos nézetet, hogy a genetikai mutációk egy az információ-entrópia által irányított mintázatot követnek. Ennek a felfedezésnek mélyreható következményi vannak olyan területeken mint pl. a genetikai kutatás, az evolúciós biológia, a genetikai terápia, a farmakológia, a virológia, és a pandémia monitorozás.

Atomfizika: A sokelektronos atomokban az elektronok viselkedése bepillantást nyújt a Hund-szabályba, mely szerint a maximum sokféleséggel rendelkező időszak a legalacsonyabb energiaszintű. Az elektronok úgy rendeződnek, hogy minimalizálják az információ entrópiájukat, ezzel pedig fény derül a kemikáliák atomfizikájára és stabilitására.

Az aromfizikai kutatásokra is komoly hatást gyakorolhat a felismerés Forrás: https://news.berkeley.edu/2023/09/27/antimatter-embraces-earth-falling-downward-like-normal-matter

Kozmológia: Az infodinamika második törvénye kozmológiai szükségességnek bizonyul, érvényességét az adiabatikusan táguló univerzumra alkalmazott termodinamikai megfontolások támasztják alá.

A dolgozat magyarázatot ad a szimmetria gyakoriságára is az univerzumban.

A szimmetria elvek játszanak a természet törvényeire vonatkozóan, de mostanáig kevés magyarázat van rá, hogy miért lehet ez. Ez a felfedezés azt bizonyítja, hogy a nagy szimmetria megfelel a legalacsonyabb információ entrópia állapotnak, ami potenciálisan megmagyarázza a természet erre való hajlamát. Ez a megközelítés, ahol a többlet információ el van távolítva hasonlít arra, amikor egy számítógép töröl, hogy tároló helyet mentsen és optimizálja az energiafelhasználást. És ennek az eredménye az az elgondolás, hogy egy szimulációban élünk.

(Mit jelent az, hogy a fizikai törvények szimmetrikusak? A fizikában Hermann Weyl professzor által definiált szimmetriát alkalamazzuk: "Akkor szimmetrikus valami, ha alávethető bizonyos műveleteknek, s e művelet végrehajtása után pontosan ugyanolyan marad, mint volt. Például egy jobb-bal szimmetriát mutató vázát függőleges tengelye körül elforgatva azt továbbra is ugyanolyannak látjuk". A fizikában ennek alapján tárgyalják a fizikai törvényekben fellépő szimmetriákat. Milyen hatást gyakorolhatunk egy fizikai jelenégre úgy, hogy a kísérlet során létrejött állapot ne változzon? Ezeket a fizikai jelenségeket változatlanul hagyó ismert műveletek: transzláció (térbeli eltolás), időbeli eltolás, adott szöggel való elforgatás, egyenletes vonalú egyenletes sebesség (Lorentz-transzformáció), időtükrözés, tértükrözés, azonos atomok vagy azonos részecskék felcserélése, kvantummechanikai fázis megváltozása, anyag-antianyag felcserélése (töltéstükrözés). A szerkesztő megjegyzése.)

Dr. Vopson szerint az információ lehet a sötét anyag is, ami az univerzumnak majdnem 1/3-át teszi ki, ami ő úgy nevez: a tömeg-energia-információ ekvivalencia elve. A dolgozat szerint az infodinamika második törvénye alátámasztja ezt az elvet, potenciálisan érvényesítve azt az elgondolást, hogy az információ fizikai entitás, ekvivalens a tömeggel és az energiával.

Azt mondja, a következő lépés, hogy komplett legyen a tanulmány empírikus tesztelést kíván. Az egyik lehetséges út, az a részecske-antirészecske ütközést alkalmazó kísérlet, amit tavaly talált ki, hogy megerősítse az anyag ötödik állapotát az univerzumban - és megváltoztassa a jelenleg ismert fizikát.

(Forrás: Portsmouthi Egyetem: https://www.port.ac.uk/)