ყავის სუნი. ხის ტოტებს შორის ჩამოკიდებული მზის სხივები. ქარის ყმუილი ღამის წყვდიადში.
2003 წელს გამოქვეყნებული ფილოსოფიური არგუმენტის მიხედვით, ეს ყველაფერი შეიძლება ზუსტად ისეთივე რეალობა იყოს, როგორც ეკრანის ერთი პიქსელი. ამას სიმულაციის ჰიპოთეზას უწოდებენ, რომელიც გვთავაზობს, რომ თუ კაცობრიობა საკმარის ხანს იცოცხლებს, რათა შეძლოს მრავალჯერ მოახდინოს სამყაროს სიმულაცია გარკვეული ტიპის კომპიუტერის გამოყენებით, დიდია შანსი აღმოჩნდეს, რომ ჩვენ ყველა მრავალთაგან ერთ-ერთ სიმულაციაში ვცხოვრობთ.
თუ ასეა, ყველაფერი, რაც ჩვენს თავს ხდება, რაღაცის მოდელია, რომელიც გარკვეული სახის რეალობიდან არის აღებული.
ეს უფრო აზროვნების ექსპერიმენტია, ვიდრე სხვა რაღაც, მაგრამ მეცნიერებს ასეთ რამეებში ძრომიალი ძლიერ უყვართ. ერთ-ერთი ასეთი ძრომიალისას, რაღაც მინიშნებასაც წააწყდნენ.
პორტსმუთის უნივერსიტეტის ფიზიკოსის, მელვინ ვოპსონისა და ბრიტანეთის ჯერემია ჰოროკის მათემატიკის, ფიზიკისა და ასტრონომიის ინსტიტუტის მათემატიკოსის, სერბან ლეპადატუს მიერ შემუშავებული ინფოდინამიკის მეორე კანონი მხარს უჭერს მოსაზრებას, რომ ეს ყველაფერი სხვა არაფერია, თუ არა დახვეწილი მოდელი საკმაოდ მძლავრ კომპიუტერზე.
„2022 წელს აღმოჩენილი ინფორმაციული დინამიკის (ინფოდინამიკა) მეორე კანონი აადვილებს კვლევის ახალ და საინტერესო ინსტრუმენტებს ფიზიკისა და ინფორმაციის კვეთასთან“, – წერს ვოპსონი AIP Physics-ში გამოქვეყნებულ ახალ პუბლიკაციაში.
მისი განცხადებით, ახალ კვლევაში ხელახლა გამოცადეს ინფოდინამიკის მეორე კანონი და მისი გამოყენებადობა ციფრულ ინფორმაციასთან, გენეტიკურ ინფორმაციასთან, ატომურ ფიზიკასთან, მათემატიკურ სიმეტრიებთან და კოსმოლოგიასთან; ამავე დროს, დადეს სამეცნიერო მტკიცებულებები, რომლებიც როგორც ჩანს, საფუძვლად უდევს იმიტირებული სამყაროს ჰიპოთეზას.
ვოპსონისა და ლეპადატუს ინფოდინამიკის მეორე კანონი ეფუძნება თერმოდინამიკის მეორე კანონს, რომლის მიხედვითაც, სამყაროში მიმდინარე ყოველი ბუნებრივი პროცესი დასრულდება ენერგიის დაკარგვითა და სისტემის უწესრიგობის, ანუ ენტროპიის დონის ზრდით.
ვოპსონი, რომელიც გვთავაზობს, რომ ინფორმაცია სინამდვილეში მატერიის ფორმად უნდა განვიხილოთ, ვარაუდობს, რომ ასე უნდა იყოს საინფორმაციო სისტემების შემთხვევაშიც; რომ დროთა განმავლობაში, უნდა გაიზარდოს მისი საკუთარი უწესრიგობაც.
თუმცა, ორი სხვადასხვა ინფორმაციული სისტემის — ციფრულ მონაცემთა საცავის და რნმ-ის გენომის შესწავლით მან დაადგინა, რომ ასე არ არის. ინფოდინამიკის მეორე კანონი „ინფორმაციის ენტროპიას“ მოითხოვს, რათა იმავე დონეზე დარჩეს ან დროთა განმავლობაში შემცირდეს.
„მაშინ ვიცოდი, რომ ამ აღმოჩენას შორსმიმავალი შედეგები ჰქონდა სხვადასხვა სამეცნიერო დისციპლინაში. შემდეგი, რაც მინდოდა, იყო ამ კანონის ტესტირება და იმის ნახვა, კიდევ დაუჭერდა თუ არა მხარს სიმულაციის თეორიას ფილოსოფიის სფეროდან მეინსტრიმული მეცნიერების სამეფოში გადასვლით“, — აღნიშნავს ვოპსონი.
ახალ პუბლიკაციაში, ფიზიკოსი იკვლევს, რას ნიშნავს ეს ახალი კანონი მთელი რიგი დარგებისთვის, მაგალითად, როგორიცაა გენეტიკა, კოსმოლოგია, ატომური ფიზიკა, სიმეტრია და რა თქმა უნდა, სიმულაციის ჰიპოთეზა.
გენეტიკისთვის, ვოპსონმა კორონავირუს SARS-CoV-2-ის სხვადასხვა ვარიანტთა რნმ-ის მიმდევრობები შეისწავლა. დაადგინა, რომ მუტაციების მსვლელობასთან ერთად, ყველა შესწავლილ ვარიანტში აღინიშნებოდა ინფორმაციის ენტროპიის შემცირება. შედეგები ასევე მიუთითებს, რომ არსებობდა რაღაც მექანიზმი, რომელიც მუტაციას ინფოდიდამიკის მეორე კანონის მიხედვით არეგულირებს და არა შემთხვევითი შანსის მიხედვით.
მან ასევე დაადგინა, რომ ელექტრონები ატომში ისე ეწყობიან, რომ ენტროპია მინიმუმამდე შემცირდეს; და იმისათვის, რათა სამყარომ გაფართოება განაგრძოს, ფიზიკური ენტროპიის ზრდა უნდა დააბალანსოს ინფორმაციის ენტროპიის შესაბამისი შემცირებით.
სიმეტრიის არსებობა სამყაროში — თოვლის პატარა ფიფქებით დაწყებული, საოცარი სპირალური გალაქტიკებით დამთავრებული, ასევე შეიძლება აიხსნას ინფოდინამიკის მეორე კანონით.
„სიმეტრიის პრინციპები მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ბუნების კანონებთან მიმართებაში, მაგრამ ამ დრომდე მცირე ახსნა იყო იმის შესახებ, რატომ შეიძლება იყოს ასე. ჩემ მიერ მიღებული შედეგები წარმოაჩენს, რომ მაღალი სიმეტრია შეესაბამება ინფორმაციის ენტროპიის ყველაზე დაბალ მდგომარეობას, რაც პოტენციურად ხსნის ბუნების მიდრეკილებას მისკენ“, — ამბობს ვოპსონი.
მისი განცხადებით, ეს მიდგომა, სადაც ზედმეტი ინფორმაცია ამოღებულია, წააგავს კომპიუტერის მიერ ნარჩენი კოდის წაშლას ან შეკუმშვას მეხსიერების დაზოგვისა და ენერგიის მოხმარების ოპტიმიზების მიზნით. შედეგად, მხარს უჭერს იდეას, რომ ჩვენ სიმულაციაში ვცხოვრობთ.
შემდეგი ნაბიჯი ამ აღმოჩენების ექსპერიმენტულად შემოწმება იქნება. თუ სიმულაციაში ვცხოვრობთ, მაშინ ინფორმაცია სამყაროს ფუნდამენტური საშენი მასალაა, ზუსტად ისე, როგორც ბიტებია ინფორმაციის ფუნდამენტური ერთეული კომპიუტინგში; და როგორც ვოპსონი ადრეც ვარაუდობდა, მას შეიძლება მასა ჰქონდეს.
თუ ასეა, მაშინ ამის დაფიქსირება შესაძლებელი უნდა იყოს ნაწილაკ-ანტინაწილაკების შეჯახებისას ინფორმაციის განადგურების გზით.
და რა თქმა უნდა, როგორც შეკუმშული და ოპტიმიზებული სიმულაცია, ჩვენს მოდელირებულ სამყაროს დასჭირდებოდა დაპროგრამება უფრო ღრმა, რთული სისტემის მიერ, რაც კიდევ უფრო დიდ კითხვებს აჩენს.
კვლევა AIP Physics-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია ScienceAlert-ის მიხედვით.
