رائحة القهوة. واضحية أشعة الشمس التي تتناثر من خلال الأشجار. عويل الرياح في ظلام الليل. كل هذا، وفقًا للحجة الفلسفية التي نُشرت في عام 2003، قد يكون ليس أكثر حقيقة من بكسل على الشاشة. يُسمى هذا الافتراض فرضية المحاكاة، وهو يقترح أنه إذا استمرت البشرية في العيش لرؤية يوم يمكنها فيه محاكاة الكون مرارًا وتكرارًا باستخدام نوع ما من الحاسوب، فإنه من الممكن أننا نعيش في إحدى تلك المحاكات العديدة.
إذا كان الأمر كذلك، فإن كل ما نختبره هو نموذج لشيء آخر، يبتعد عن نوع من الواقع. إنها أكثر من تجربة فكرية من أي شيء آخر – ولكن العلماء يحبون حقًا استفزازها لرؤية ما إذا كان هناك أي شيء يتحرك. ولمسة جديدة تلمح إلى وجود شيء يتحرك.
قانون المعلومات الثاني للدينامكيات الكمومية، الذي وضعه الفيزيائي ميلفين فوبسون من جامعة بورتسموث والرياضي سيربان ليباداتو من معهد جيريميا هوروكس للرياضيات والفيزياء وعلم الفلك في المملكة المتحدة، يدعم الفكرة بأن كل هذا ليس أكثر من نموذج متطور على حاسوب فاخر نوعًا ما.
“اكتشاف قانون المعلومات الديناميكي الثاني لعام 2022 يسهل ويوفر أدوات بحثية جديدة ومثيرة عند تقاطع الفيزياء والمعلومات”، يكتب فوبسون في مقاله الجديد المنشور في AIP Physics.
“في هذا المقال، نعيد النظر في قانون المعلومات الديناميكي الثاني وتطبيقه على المعلومات الرقمية والمعلومات الجينية والفيزياء الذرية والتناظرات الرياضية وعلم الكون، ونقدم دلائل علمية تبدو تدعم فرضية الكون المحاكاة.”
قانون المعلومات الثاني للديناميكيات الكمومية لفوبسون وليباداتو مبني على القانون الثاني لعلم الحرارة، الذي ينص على أن أي عملية تحدث بشكل طبيعي في الكون ستؤدي إلى فقدان للطاقة وزيادة في قياس نظام معين للفوضى، أو الانتروبيا.
توقع فوبسون، الذي اقترح أن المعلومات يمكن أن تعتبر في الواقع نوعًا من المادة، أن نفس الأمر سيكون صحيحًا بالنسبة لأنظمة المعلومات؛ أي أن نوعًا ما من الفوضى يجب أن يزيد مع مرور الوقت.
ومع ذلك، أثناء دراسته لنظامين مختلفين للمعلومات – تخزين البيانات الرقمية وجين الحمض النووي الريبي – اكتشف أن هذا ليس الحال. يتطلب قانون المعلومات الثاني للديناميكيات الكمومية ‘الانتروبيا المعلوماتية’ أن تبقى على نفس المستوى أو حتى تنخفض مع مرور الوقت.
“كنت أعلم آنذاك أن هذا الاكتشاف له تداعيات واسعة النطاق عبر مجموعة متنوعة من العلوم”، يقول فوبسون. “ما أردت القيام به بعد ذلك هو وضع القانون على الاختبار ورؤية ما إذا كان يمكن أن يدعم بشكل أفضل فرضية المحاكاة من العالم الفلسفي إلى العلم الرئيسي.”
في مقاله الجديد، يستكشف الفيزيائي ماذا يعني هذا القانون الجديد بالنسبة لمجموعة متنوعة من المجالات، مثل الجينات وعلم الكون والفيزياء الذرية والتناظر… وبالطبع، فرضية المحاكاة. بالنسبة للجينات، قام فوبسون بتحليل سلاسل الحمض النووي الريبي لأنماط مختلفة من SARS-CoV-2. اكتشف أن جميع الأنماط المحللة أظهرت انخفاضًا في الانتروبيا المعلوماتية مع مرور الزمن أثناء التحور. كما أشارت النتائج إلى وجود آلية تحكم في التحور بموجب قانون المعلومات الثاني للديناميكيات الكمومية، بدلاً من الصدفة فقط.
كما اكتشف أن الإلكترونات في الذرة ترتب أنفسها بطريقة تقلل من الانتروبيا المعلوماتية؛ وأنه من أجل استمرار التوسع في الكون، يجب أن يتم موازنة زيادة الانتروبيا الفيزيائية بانخفاض مقابل في الانتروبيا المعلوماتية.
ويمكن أيضًا تفسير انتشار التناظر في الكون – من حبيبة ثلج صغيرة إلى مجرة دوامة رائعة – بواسطة قانون المعلومات الثاني للديناميكيات الكمومية.
“تلعب مبادئ التناظر دورًا هامًا فيما يتعلق بقوانين الطبيعة، لكن حتى الآن لم يكن هناك تفسير قوي لذلك. يظهر أبحاثي أن التناظر العالي يتطابق مع حالة الانتروبيا المعلوماتية المنخفضة، مما يفسر بشكل محتمل ميلاً طبيعيًا نحوها في الطبيعة”، يقول فوبسون.
“هذا النهج، حيث يتم إزالة المعلومات الزائدة، يشبه عملية حاسوب تحذف أو تضغط رمز الحذف لحفظ مساحة التخزين وتحسين استهلاك الطاقة. ونتيجة لذلك، يدعم فكرة أننا نعيش في محاكاة.”
الخطوات التالية ستكون للتحقق من هذه النتائج تجريبياً. إذا كنا نعيش في محاكاة، فإن المعلومات هي الوحدة الأساسية لكوننا – مثل البتات هي الوحدة الأساسية للمعلومات في الحوسبة – وقد تمتلك كتلة، كما اقترح فوبسون سابقًا.
إذا كان هذا الأمر صحيحًا، فيمكن اكتشافه من خلال اندماج المعلومات في تصادم الجسيمات ومضاداتها. بالطبع، كمحاكاة مضغوطة ومحسنة، ستحتاج كوننا المُصَمّم على نموذج إلى برمجة من قبل نظام أعمق وأكثر تعقيدًا، مما يطرح مجموعة أسئلة أكبر حتى. ربما في يوم من الأيام قد يكون شخص ما قادرًا حتى على إنشاء برنامج يمكننا تشغيله للإجابة على هذه الأسئلة.
تم نشر البحث في AIP Physics.
المصدر : https://www.sciencealert.com/physics-revelation-could-mean-were-all-living-in-a-simulation
