Một nghiên cứu mới khám phá giả thuyết vũ trụ mô phỏng và ý nghĩa của nó đối với khoa học và công nghệ. Một nhà vật lý từ Đại học Portsmouth đã khám phá liệu một định luật vật lý mới có thể hỗ trợ cho lý thuyết gây tranh cãi rằng chúng ta chỉ là những nhân vật trong một thế giới ảo tiên tiến hay không.

Giả thuyết vũ trụ mô phỏng cho rằng những gì con người trải nghiệm thực chất là một thực tế nhân tạo, giống như một mô phỏng máy tính, trong đó chính con người là công trình xây dựng.

Lý thuyết này phổ biến ở một số tên tuổi lớn, bao gồm cả Elon Musk, và trong một ngành khoa học gọi là vật lý thông tin, ngành khoa học cho rằng thực tế vật lý về cơ bản được tạo thành từ các bit thông tin.

Dr. Những khám phá đột phá của Vopson

Dr. Vopson có lịch sử nghiên cứu mang tính đột phá. Trước đây ông đã công bố nghiên cứu cho thấy thông tin có khối lượng và tất cả các hạt cơ bản - những khối xây dựng nhỏ nhất được biết đến của vũ trụ - đều lưu trữ thông tin về bản thân chúng, tương tự như cách con người có DNA.

Năm 2022, ông đã phát hiện ra một định luật vật lý mới có thể dự đoán các đột biến gen ở sinh vật, bao gồm cả vi rút và giúp phán đoán hậu quả tiềm ẩn của chúng.

Nó dựa trên định luật thứ hai của nhiệt động lực học, phát biểu rằng entropy - thước đo độ rối loạn trong một hệ cô lập - chỉ có thể tăng hoặc không đổi.

Tiến sĩ Wopson đã kỳ vọng rằng entropy trong hệ thống thông tin cũng sẽ tăng theo thời gian, nhưng khi nghiên cứu sự phát triển của các hệ thống này, ông nhận thấy rằng entropy sẽ giữ nguyên hoặc giảm đi. Sau đó, ông đã thiết lập định luật thứ hai về động lực học thông tin, hay động lực học thông tin, định luật này sẽ có tác động lớn đến nghiên cứu di truyền và lý thuyết tiến hóa.

Ứng dụng và tác động

Vào ngày 6 tháng 10, tạp chí AIPAdvances đã xuất bản một bài báo mới khám phá tác động khoa học của định luật mới lên một số hệ vật lý và môi trường khác, bao gồm sinh học, vật lý nguyên tử và vũ trụ học.

Tiến sĩ Vopson, từ Khoa Toán và Vật lý của Đại học, cho biết: "Vào thời điểm đó, tôi biết rằng khám phá này sẽ có ý nghĩa sâu rộng đối với nhiều ngành khoa học khác nhau. Điều tôi muốn làm tiếp theo là kiểm tra định luật này để xem liệu nó có thể hỗ trợ thêm cho giả thuyết mô phỏng và đưa nó vào quan điểm triết học hay không."

Những phát hiện chính của nó bao gồm:

Hệ thống sinh học: Định luật thứ hai về động lực thông tin thách thức cách hiểu truyền thống về đột biến gen, chỉ ra rằng đột biến gen tuân theo một mô hình bị chi phối bởi entropy thông tin. Khám phá này có ý nghĩa sâu sắc đối với các lĩnh vực như nghiên cứu di truyền, sinh học tiến hóa, liệu pháp gen, dược lý học, virus học và giám sát đại dịch.

Vật lý nguyên tử: Bài viết giải thích hành vi của các electron trong nguyên tử đa electron, cung cấp những hiểu biết sâu sắc về các hiện tượng như định luật Hund, trong đó phát biểu rằng số hạng có bội thể lớn nhất có năng lượng thấp nhất. Các electron được sắp xếp theo cách giảm thiểu entropy trong thông tin của chúng, mang lại những hàm ý cho vật lý nguyên tử và tính ổn định hóa học.

Vũ trụ học: Bài viết chứng minh tính tất yếu về mặt vũ trụ của "Định luật Entropy thông tin thứ hai" và áp dụng các hệ số nhiệt động lực học vào sự giãn nở đoạn nhiệt của vũ trụ, từ đó chứng minh tính đúng đắn của định luật này.

Bài báo cũng đưa ra lời giải thích cho sự đối xứng phổ biến trong vũ trụ:

"Nguyên lý đối xứng đóng vai trò quan trọng trong các quy luật tự nhiên, nhưng cho đến nay vẫn chưa có nhiều lời giải thích tại sao lại như vậy. Kết quả của tôi cho thấy tính đối xứng cao tương ứng với trạng thái entropy thông tin thấp nhất, điều này có thể giải thích tại sao tự nhiên có xu hướng có tính đối xứng cao. Phương pháp loại bỏ thông tin dư thừa này tương tự như quá trình máy tính xóa hoặc nén mã lỗi thời để tiết kiệm không gian lưu trữ và tối ưu hóa mức tiêu thụ điện năng. Do đó, điều này ủng hộ ý tưởng rằng chúng ta đang sống trong một mô phỏng."

Liên kết thông tin với cấu trúc của vũ trụ

Dr. Nghiên cứu trước đây của Wopson đã chỉ ra rằng thông tin là khối xây dựng cơ bản của vũ trụ và có chất lượng vật lý. Ông thậm chí còn tuyên bố rằng thông tin có thể là vật chất tối khó nắm bắt, chiếm gần một phần ba vũ trụ, cái mà ông gọi là nguyên lý tương đương khối lượng-năng lượng-thông tin.

Bài viết tin rằng định luật thứ hai về động lực học thông tin hỗ trợ cho nguyên lý này và có thể xác minh ý kiến ​​cho rằng thông tin là một thực thể vật lý tương đương với khối lượng và năng lượng.

Tiến sĩ Vopson nói thêm: "Để hoàn thành những nghiên cứu này, bước tiếp theo là tiến hành các thử nghiệm thực nghiệm. Một con đường khả thi là thí nghiệm tôi thiết kế năm ngoái, sử dụng các va chạm hạt-phản hạt để xác nhận trạng thái thứ năm của vật chất trong vũ trụ - và thay đổi vật lý như chúng ta biết."