物理学家说，宇宙“可疑地”像一个计算机模拟

长期以来，我们一直理所当然地认为重力是基本的自然的力量– 将宇宙缝合在一起的无形线之一。但假设这不是真的。假设万有引力定律只是更基本的东西的回声：宇宙在类似计算机的代码下运行的副产品。

这就是我最新研究的前提，发表在《AIP Advances》杂志上.它表明，引力不是一种将物体相互吸引的神秘力量，而是自然信息定律的产物，我称之为信息动力学第二定律。

这个概念似乎是科幻小说，但却是建立在物理学基础上的，并有证据表明宇宙似乎像计算机模拟一样可疑地运作。

在数字技术中，一直到手机中的应用程序和网络空间世界，效率是关键。计算机一直在压缩和重组其数据以节省内存和计算机能力。也许宇宙中也发生了同样的事情？

信息论是对信息量化、存储和通信的数学研究，可以帮助我们理解正在发生的事情。原来由数学家 Claude Shannon 开发，它在物理学中越来越受欢迎，并被用于越来越多的研究领域。

在2023 论文，我用信息论提出了我的第二定律信息动力学。

它规定，在任何给定的封闭信息系统中，信息“熵”或信息杂乱的程度都必须减少或保持静态。这与流行的第二定律热力学，它决定了物理熵或无序总是增加。

取一杯冷却杯咖啡.能量从热流向冷，直到咖啡的温度与房间的温度相同并且其能量最小——这种状态称为热平衡。此时系统的熵是最大值——所有分子都最大地分布，具有相同的能量。这意味着液体中每个分子的能量扩散减少。

如果根据每个分子的能量来考虑其信息内容，那么在开始时，在一杯热咖啡中，信息熵是最大的，而在平衡时，信息熵是最小的。这是因为几乎所有分子都处于相同的能级，在信息信息中成为相同的字符。因此，当热平衡时，不同可用能量的分布会减少。

但是，如果我们只考虑位置而不是能量，那么当粒子在太空中随机分布时，就会出现很多信息混乱——跟上它们的速度所需的信息是相当大的。然而，当它们在引力下整合在一起时，就像行星、恒星和星系一样，信息会变得紧凑，更容易管理。

在仿真中，当系统试图更高效地运行时，就会发生这种情况。因此，在引力影响动的物质根本不需要是力的结果。也许这是宇宙压缩它必须处理的信息的方式的一个函数。

在这里，空间不是连续和平滑的。空间由微小的信息“单元”组成，类似于照片中的像素或计算机游戏屏幕上的方块。每个细胞中都有关于宇宙的基本信息——比如说，一个粒子在哪里——所有这些都被聚集在一起，构成了宇宙的结构。

如果在此空间内放置项目，系统将变得更加复杂。但是，当所有这些项目组合在一起成为一个项目而不是多个项目时，信息又变得简单了。

在这种观点下，宇宙自然而然地倾向于寻求处于那些最小信息熵的状态。真正的问题是，如果你计算数字，这种简单化趋势产生的熵“信息力”完全等同于牛顿万有引力定律。如我的论文所示.

该理论建立在早期对“熵引力”的研究之上，但更进一步。在将信息动力学与引力联系起来的过程中，我们得出了一个有趣的结论，即宇宙可能在某种宇宙软件上运行。在人工宇宙中，最高效率规则是预期的。对称性是意料之中的。压缩是预期的。

而定律——即引力——将有望从这些计算规则中出现。

我们可能还没有明确的证据表明我们生活在模拟中。但是我们看得越深，我们的宇宙似乎就越像计算过程.

梅尔文·沃普森， 物理学副教授，朴茨茅斯大学

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