Hemos dado por sentado durante mucho tiempo que la gravedad es uno de los básicos fuerzas de la naturaleza – Uno de los hilos invisibles que mantiene el universo cosido. Pero supongamos que esto no es cierto. Supongamos que la ley de la gravedad es simplemente un eco de algo más fundamental: un subproducto del universo que opera bajo un código similar a una computadora.
Esa es la premisa de mi última investigación, Publicado en la revista AIP Advances. Sugiere que la gravedad no es una fuerza misteriosa que atraiga objetos entre sí, sino el producto de una ley informativa de la naturaleza que llamo la segunda ley de la infodinámica.
Es una noción que parece ciencia ficción, pero que se basa en la física y la evidencia de que el universo parece estar operando sospechosamente como una simulación por computadora.
En tecnologías digitales, hasta las aplicaciones de su teléfono y el mundo del ciberespacio, la eficiencia es la clave. Las computadoras compactos y reestructuran sus datos todo el tiempo para guardar la memoria y la alimentación de la computadora. ¿Quizás lo mismo se está llevando a cabo en todo el universo?
La teoría de la información, el estudio matemático de la cuantificación, el almacenamiento y la comunicación de la información, puede ayudarnos a comprender lo que está sucediendo. Originalmente Desarrollado por el matemático Claude Shannonse ha vuelto cada vez más popular en la física y se utiliza en una gama creciente de áreas de investigación.
En 2023 papelUtilicé la teoría de la información para proponer mi segunda ley de infodinámica.
Esto estipula que la “entropía” de la información, o el nivel de desorganización de la información, tendrá que reducir o mantenerse estático dentro de cualquier sistema de información cerrada. Esta es lo opuesto a la popular segunda ley de termodinámicaque dicta que la entropía física, o el desorden, siempre aumenta.
Tomar una taza de enfriamiento de café. La energía fluye desde el frío hasta el frío hasta que la temperatura del café sea la misma que la temperatura de la habitación y su energía es mínima, un estado llamado equilibrio térmico. La entropía del sistema es un máximo en este punto, con todas las moléculas extendidas al máximo, con la misma energía. Lo que eso significa es que se reduce la propagación de energías por molécula en el líquido.
Si uno considera el contenido de información de cada molécula en función de su energía, entonces al principio, en la taza de café caliente, la entropía de la información es máxima y en equilibrio la entropía de la información es mínimo. Esto se debe a que casi todas las moléculas están en el mismo nivel de energía, convirtiéndose en caracteres idénticos en un mensaje informativo. Por lo tanto, la propagación de diferentes energías disponibles se reduce cuando hay un equilibrio térmico.
https://www.youtube.com/watch?v=5vd9t-ao1bi permitislfullScreen = “PENTINFULLSCREEN” FrameBorder = “0 ″>
Pero si consideramos solo la ubicación en lugar de la energía, entonces hay mucho trastorno de la información cuando las partículas se distribuyen al azar en el espacio; la información requerida para mantener el ritmo de ellas es considerable. Sin embargo, cuando se consolidan bajo atracción gravitacional, la forma en que los planetas, las estrellas y las galaxias lo hacen, la información se compacta y es más manejable.
En las simulaciones, eso es exactamente lo que ocurre cuando un sistema intenta funcionar de manera más eficiente. Por lo tanto, la materia que fluye bajo la influencia de la gravedad no necesita ser el resultado de una fuerza en absoluto. Quizás es una función de la forma en que el universo compacta la información con la que tiene que trabajar.
Aquí, el espacio no es continuo y suave. El espacio está formado por pequeñas “celdas” de información, similar a los píxeles en una foto o cuadrados en la pantalla de un juego de computadora. En cada célula hay información básica sobre el universo, donde, por ejemplo, una partícula está, y todas se recopilan para hacer el tejido del universo.
Si coloca elementos dentro de este espacio, el sistema se vuelve más complejo. Pero cuando todos esos elementos se unen para ser un elemento en lugar de muchos, la información es simple nuevamente.
El universo, bajo este punto de vista, tiende a buscar naturalmente estar en esos estados de entropía de información mínima. El verdadero truco es que si haces los números, la “fuerza informativa” entrópica creada por esta tendencia hacia la simplicidad es exactamente equivalente a la ley de gravitación de Newton, Como se muestra en mi papel.
Esta teoría se basa en estudios anteriores de “gravedad entrópica”, pero va un paso más allá. Al conectar la dinámica de la información con la gravedad, nos lleva a la conclusión interesante de que el universo podría estar ejecutándose en algún tipo de software cósmico. En un universo artificial, se esperarían reglas de máxima eficiencia. Se esperarían simetrías. Se esperaría la compresión.
Y se esperaría que la ley, es decir, la gravedad, surgiera de estas reglas computacionales.
Es posible que aún no tengamos evidencia definitiva de que vivamos en una simulación. Pero cuanto más nos miramos, más parece comportarse nuestro universo un proceso computacional.
Melvin M. VopsonProfesor Asociado de Física, Universidad de Portsmouth
Este artículo se republicó de La conversación bajo una licencia Creative Commons. Leer el artículo original.