物理啟示可能意味著我們都生活在模擬中

的香味咖啡.陽光透過樹林灑下。黑夜中風的呼嘯。

所有這一切，根據哲學論證2003年出版，不能比屏幕上的像素更真實。它被稱為模擬假設，它提出，如果人類活著看到有一天，它可以使用計算機反復模擬宇宙，我們很可能生活在眾多模擬之一中。

如果是這樣，我們所經歷的一切都是其他事物的模型，脫離了某種現實。

這更像是一個思想實驗，但科學家們確實喜歡戳它，看看是否有任何東西在蠕動。一個新的戳暗示著蠕動的東西。

樸茨茅斯大學物理學家Melvin Vopson和英國Jeremiah Horrocks數學，物理和天文學研究所的數學家Serban Lepadatu設計的信息動力學第二定律支持這樣一種觀點，即所有這些都只不過是一臺相當花哨的計算機上的復雜模型。

“2022 年信息動力學第二定律（信息動力學）的發現促進了物理學和信息交叉點的新的和有趣的研究工具，”沃普森寫道在一篇發表在AIP 物理.

“在本文中，我們重新審視了信息動力學第二定律及其對數字信息，遺傳信息，原子物理學，數學對稱性和宇宙學的適用性，我們提供了似乎支持模擬宇宙假說的科學證據。

沃普森和萊帕達圖的信息動力學第二定律基于熱力學第二定律，它指出宇宙中任何自然發生的過程都會導致能量損失和系統無序或熵量增加。

沃普森，他提出信息實際上可以被視為物質的形式，預計信息系統也是如此;隨著時間的推移，它自己的混亂也應該隨著時間的推移而增加。

然而，在研究兩種不同的信息系統——數字數據存儲和RNA基因組——時，他發現事實并非如此。信息動力學第二定律要求“信息熵”要么保持在同一水平，要么隨著時間的推移而減少。

“我當時就知道，這一發現對各個科學學科都有深遠的影響，”沃普森 說.“我接下來想做的是測試定律，看看它是否可以通過將模擬假設從哲學領域轉移到主流科學來進一步支持模擬假設。

在他的新論文中，物理學家探討了這一新定律對一系列領域意味著什么，例如遺傳學，宇宙學，原子物理學，對稱性......當然，還有模擬假設。

對于遺傳學，Vopson分析了不同變體的RNA序列嚴重急性呼吸系統綜合癥冠狀病毒-2.他發現所有分析的變體在經歷突變時都顯示出信息熵的減少。研究結果還表明，在信息動力學第二定律下存在某種控制突變的機制，而不僅僅是隨機機會。

他還發現，原子中的電子以最小化信息熵的方式排列自己;并且，為了使宇宙繼續膨脹，物理熵的增加必須通過信息熵的相應減少來平衡。

宇宙中對稱性的普遍性——從一片小雪花到一個令人驚嘆的螺旋星系——也可以用信息動力學第二定律來解釋。

“對稱原則在自然法則方面起著重要作用，但直到現在，幾乎沒有解釋為什么會這樣。我的發現表明，高對稱性對應于最低的信息熵狀態，這可能解釋了自然界對它的傾向。沃普森 說.

“這種方法刪除了多余的信息，類似于計算機刪除或壓縮廢物代碼以節省存儲空間并優化功耗的過程。因此，它支持了我們生活在模擬中的想法。

接下來的步驟將是實驗驗證這些發現。如果我們生活在模擬中，那么信息就是我們宇宙的基本組成部分——就像比特是計算中信息的基本單位一樣——沃普森之前提出，它可能有質量。

如果是這種情況，那么可以通過湮滅信息來檢測在粒子-反粒子碰撞中.

當然，作為一個壓縮和優化的模擬，我們建模的宇宙需要由一些更深、更復雜的系統進行編程，從而提出更大的問題。

也許有一天，有人甚至能夠想出一個我們可以運行的程序來回答他們。

該研究已發表在AIP 物理.

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