¿Estamos viviendo en una simulación? Este experimento podría decirnos

Thomas Anderson, también conocido como Neo, está subiendo un tramo de escaleras cuando ve a un gato negro sacudirse y pasar por una puerta. Entonces el momento parece repetirse ante sus ojos. Sólo un toque de déjà vu, piensa. Pero no, insisten sus compañeros: vive dentro de un programa informático y acaba de presenciar un fallo.

Esta es una escena de The Matrix, una película estrenada en 1999, pero hemos estado fascinados y perturbados por la posibilidad de que podamos estar viviendo dentro de una realidad simulada durante siglos. La idea es tan profunda en parte porque es muy difícil de refutar: si estamos inmersos en un mundo falso, ¿cómo podríamos saberlo?

Algunos físicos se toman en serio esta noción. “El universo entero puede funcionar como un ordenador gigante”, afirma Melvin Vopson, de la Universidad de Portsmouth (Reino Unido), que lleva mucho tiempo interesado en la hipótesis de la simulación. Él cree que ya hay pistas importantes que sugieren que esto es correcto, e incluso ha propuesto cómo podríamos descubrir la verdad con un experimento.

La idea de vivir en una realidad falsa se remonta al menos al antiguo filósofo griego Platón. En su alegoría de la cueva, Platón imaginó a personas encerradas en una caverna de modo que solo veían las sombras de los objetos que pasaban afuera. Platón pensó que los prisioneros no tendrían ningún deseo de escapar: no podían concebir nada más allá de la cueva y no sabían que estaban atrapados.

En 2003, el filósofo Nick Bostrom publicó un artículo argumentando que es más probable que vivamos en una simulación que no. El argumento está respaldado, entre otros, por Elon Musk. Sin embargo, vale la pena saber quién hace tales afirmaciones. “La mayor parte de esto proviene del mundo de la tecnología; les interesa decir que podemos construir algo tan rico como la realidad”, dice el astrofísico Franco Vazza de la Universidad de Bolonia, Italia, quien publicó un artículo a principios de este año sugiriendo que es casi imposible que vivamos en una simulación.

Dicho esto, hay razones para reflexionar sobre la hipótesis de la simulación. Tomemos como ejemplo la propia mecánica cuántica, que dice que las partículas están en una superposición (una nube de posibilidades mal definidas) antes de que las midamos. Hemos luchado por cómo interpretar esto durante un siglo. Pero si el universo fuera realmente una simulación, tendría sentido. En un juego de computadora, los objetos no se representan hasta que el jugador los encuentra. ¿Quizás ocurra lo mismo con las partículas no observadas?

Sin embargo, esto equivale, en el mejor de los casos, a evidencia circunstancial. “Suena un poco exagerado”, dice Vazza. ¿Pero podríamos idear una prueba adecuada?

Entra Vopson. Comienza asumiendo que si el universo es una simulación, está hecho fundamentalmente de información. Eso tiene ciertas consecuencias. Tomemos como ejemplo la equivalencia entre masa y energía, consagrada en la ecuación de Albert Einstein E = mc2. En 2019, Vopson fue un paso más allá y postuló que esta equivalencia se extiende a la información. Basándose en ese principio, calculó el contenido de información esperado por partícula elemental. Esta sería la cantidad de información que se necesita para codificar una partícula en nuestro universo simulado.

Pero, ¿cómo saber cuánta información contiene una partícula? En 2022, Vopson propuso un experimento que consiste en tomar un par partícula-antipartícula, como un electrón y un positrón, y dejar que se aniquilen mutuamente. Este es un proceso bien establecido que produce energía en forma de fotones. Vopson sospecha que el proceso también debería borrar la información contenida en las dos partículas originales, y esta información faltante dejaría un rastro. Si tales colisiones produjeran el rango exacto de frecuencias que ha predicho, cree que sería evidencia de que el universo está efectivamente compuesto de bits de información.

Probando la hipótesis de la simulación

Vopson ha intentado financiar colectivamente este experimento, pero hasta ahora no ha conseguido recaudar el dinero. Pero no importa, porque desde entonces ha desarrollado otra forma de atacar la hipótesis de la simulación. Gira en torno a la segunda ley de la termodinámica, una ley férrea de la física que dice que el desorden, o entropía, siempre aumenta en un sistema cerrado. Explica por qué los cubitos de hielo se derriten y las tazas de té se enfrían.

Si el universo es sólo información contenida en algún disco duro extraño, principios como este deberían extenderse a la información misma, dice Vopson. Entonces, en 2022, propuso lo que llama la segunda ley de la infodinámica. Esto establece que la cantidad promedio de información que un sistema puede contener debe permanecer constante o disminuir, equilibrando el aumento de la entropía física. “La información nunca puede escribirse por sí sola, pero sí puede borrarse”, dice Vopson. “Con el tiempo, los archivos de una tarjeta de memoria se degradarán y algunos archivos pueden desaparecer. Pero nunca aparecerá un documento, un libro o una imagen por sí solos en una tarjeta de memoria vacía”.

Vopson afirma que su ley es cierta en la naturaleza, al menos hasta cierto punto, basándose en sus estudios sobre la forma en que la información en los genomas virales cambia con el tiempo. Pero su idea clave llegó cuando aplicó su nueva ley a todo el universo. Aquí, la ley se desmorona porque, con el tiempo, la influencia de la gravedad ha organizado la materia en patrones portadores de información: estrellas, planetas, galaxias y la red cósmica.

¿Qué quiere decir esto? Vopson dice que la gravedad debe ser un mecanismo que impida que la entropía de la información del cosmos se salga de control. Eso, cree, sería justo el tipo de cosas que cualquiera que simulara un universo querría: una forma de garantizar que el tamaño del programa no crezca demasiado. “La gravedad no es una fuerza sino un mecanismo de compresión, que reduce la entropía de la información al agrupar la materia”, dice.

“Aplicar la teoría de la información para tener una visión diferente de la física es algo que valoro”, afirma Vazza. Pero, en última instancia, no cree que el trabajo de Vopson respalde la hipótesis de la simulación. De hecho, ha calculado que se necesitarían cantidades imposibles de energía para simular realmente nuestro universo.

Aun así, es posible que tengamos otras formas de detectar fallos en Matrix. En 2007, el difunto cosmólogo John Barrow propuso que cualquier simulación generaría errores computacionales menores que un programador tendría que corregir. ¿Nos daríamos cuenta de tales intervenciones? Barrow sugirió que una señal sutil sería el cambio constante de la naturaleza. Y, curiosamente, uno de los debates más feroces de la física actual gira en torno a la evidencia de que el ritmo al que se expande el universo ha disminuido en los últimos 3 mil millones de años. ¿Sospechoso? Tal vez. Pero el plazo es demasiado largo para ser el resultado de solucionar un problema, dice el científico informático Roman Yampolskiy de la Universidad de Louisville, Kentucky. “Tiene que ser repentino”, dice.

Si vivimos en una simulación, inevitablemente surge la pregunta de si alguna vez podremos escapar. Yampolskiy sopesó nuestras opciones en un documento de 2023. Una posibilidad, sugiere, sería construir nuestra propia simulación y luego pedirle a una IA que escape. Quizás entonces podríamos copiar la estrategia de la IA. Alternativamente, podríamos intentar atraer la atención más allá del programa, tal vez hablando mucho sobre la simulación. “La mejor opción siempre es la fuga asistida, que alguien de fuera nos dé información”, afirma.

Por otra parte, quienquiera que esté ejecutando la simulación quizás no quiera que escapemos. Quizás ni siquiera seamos capaces de sobrevivir fuera de los confines de nuestro cosmos informatizado. Todo lo cual es suficiente para hacernos preguntarnos: si viviéramos en una simulación, ¿realmente querríamos saberlo?

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