物理學家長期以來一直在努力解釋為什麼宇宙最初是從條件開始的適合生活發展。為什麼要進行物理定律和常數採用非常具體的值那允許星星,行星和最終生命發展?例如,宇宙的巨大力量比理論所表明的要弱得多 - 允許物質團結而不是被撕裂。
一個普遍的答案是,我們生活在一個無限的宇宙中,因此至少一個宇宙已經成為我們的宇宙,我們不應該感到驚訝。但是另一個是我們的宇宙是計算機模擬,有人(也許是先進的外星物種)對條件進行微調。
後者的選擇得到了科學分支的支持信息物理,這表明時空和物質不是基本現象。取而代之的是,物理現實從根本上是由信息的一些信息組成,我們的時空經驗從中得到了。相比之下,溫度從原子的集體運動中“出現”。沒有根本沒有單一的原子具有溫度。
這導致了我們整個宇宙實際上可能是計算機模擬的絕佳可能性。這個想法不是那麼新。 1989年,傳奇的物理學家,約翰·阿奇博爾德·惠勒,建議宇宙從根本上是數學上的,並且可以看作是從信息中出現的。他創造了著名的格言“它是從點”。
2003年,哲學家尼克·博斯特羅姆(Nick Bostrom)來自英國牛津大學的模擬假設。這認為實際上我們很可能生活在模擬中。那是因為先進的文明應達到他們技術如此復雜的地步,以至於模擬與現實無法區分,並且參與者不會意識到他們正在模擬中。
物理學家塞斯·勞埃德(Seth Lloyd)來自美國馬薩諸塞州理工學院的模擬假設提出了整個宇宙,從而將模擬假設提升到了一個新的水平可能是一台巨大的量子計算機。 2016年,商業大亨埃隆·馬斯克(Elon Musk)得出結論:“我們很可能在模擬中”(請參見上面的視頻)。
經驗證據
有證據表明,我們的物理現實可能是模擬的虛擬現實,而不是獨立於觀察者的客觀世界。
任何虛擬現實世界都將基於信息處理。這意味著最終將所有內容數字化或像素化為最小尺寸,而最小尺寸無法進一步細分:位。這似乎是根據量子力學理論模仿我們的現實,該理論統治了原子和顆粒的世界。它說有一個最小的離散單位能量,長度和時間。相似地,基本顆粒構成了宇宙中所有可見物質,是物質的最小單位。簡而言之,我們的世界是像素化的。
管理宇宙所有內容的物理定律也類似於計算機代碼線,該計劃將在程序的執行中遵循。此外,數學方程式,數字和幾何模式到處都是- 世界似乎完全是數學。
支持模擬假設的物理學的另一個好奇心是我們宇宙中的最大速度限制,即光的速度。在虛擬現實中,此限制將對應於處理器的速度限製或處理功率限制。我們知道,一個超載的處理器會在模擬中減慢計算機處理。同樣,阿爾伯特·愛因斯坦(Albert Einstein)廣義相對論表明時間在黑洞附近變慢。
模擬假設的最支持性證據也許來自量子力學。這表明自然不是“真實”:確定狀態(例如特定位置)的粒子,似乎不存在除非您實際觀察或測量它們。取而代之的是,它們同時融合了不同狀態。同樣,虛擬現實需要觀察者或程序員才能發生。
量子“糾纏”還允許兩個粒子被驚人地連接,因此,如果您操縱一個粒子,那麼您會自動並立即操縱另一個粒子,無論它們是多遠的距離,其效果似乎都比光速更快,這應該是不可能的。
但是,這也可以通過以下事實來解釋:在虛擬現實代碼中,所有“位置”(點)應大致遠離中央處理器。因此,儘管我們可能認為兩個粒子相距數百萬光年,但如果它們是在模擬中創建的,它們不會。
可能的實驗
假設宇宙確實是一個模擬,那麼我們可以在模擬中部署什麼樣的實驗來證明這一點?
可以合理地假設模擬的宇宙將包含我們周圍各地的許多信息位。這些信息位代表代碼本身。因此,檢測這些信息位將證明模擬假設。最近提出的質量 - 能量信息(M/E/I)等效原理- 建議質量可以表示為能量或信息,反之亦然 - 信息位必須具有很小的質量。這給了我們一些需要搜索的東西。
我假定信息實際上是宇宙中第五種物質的形式。我什至計算了預期信息內容每個基本粒子。這些研究導致了2022年的出版實驗方案測試這些預測。該實驗涉及通過讓它們及其抗粒子(所有顆粒都具有“抗”版本相同但相反的電荷)來消除基本顆粒內部的信息,以閃爍的能量 - 發射“光子”或光顆粒。
我已經根據信息物理學預測了所得光子的預期頻率的確切範圍。我們現有工具可以實現該實驗,我們已經推出了一個眾籌網站)實現它。
還有其他方法。已故物理學家約翰·巴羅曾認為,模擬會構建較小的計算錯誤,以使其繼續進行,以使其繼續進行。他建議我們可能體驗這種修復隨著矛盾的實驗結果突然出現,例如自然的常數發生了變化。因此,監視這些常數的值是另一種選擇。
我們現實的本質是那裡最偉大的奧秘之一。我們認真對待模擬假設的越多,我們有一天可能證明或反駁它的機會就越大。
梅爾文·沃普森(Melvin M. Vopson),物理高級講師,樸次茅斯大學