Dugo smo uzimali zdravo za gotovo da je gravitacija jedna od osnovnih sila prirode – jedna od nevidljivih niti koje drže svemir na okupu.
Ali, zamislimo da to nije istina. Zamislimo da je zakon gravitacije jednostavno odjek nečega fundamentalnijeg: nusprodukt fukcionisanja svemira po kodu nalik kompjuterskom.
To je premisa mog najnovijeg istraživanja, objavljenog u časopisu AIP Advances. Ono sugerira da gravitacija nije misteriozna sila koja privlači objekte jedne prema drugima, već proizvod informacijskog zakona prirode koji ja nazivam drugim zakonom infodinamike.
To je ideja koja zvuči kao naučna fantastika – ali je utemeljena u fizici i dokazima da svemir na sumnjiv način izgleda kao kompjuterska simulacija.
U svijetu digitalnih tehnologija, sve do aplikacija na vašem telefonu i svijeta kibernetičkog prostora, efikasnost je ključna.
Kompjuteri neprestano komprimiraju i restruktuiraju svoje podatke kako bi uštedjeli memoriju i procesorsku snagu.
Možda se to isto dešava širom svemira?
Teorija informacija, matematičko proučavanje kvantifikacije, pohrane i prenosa informacija, može nam pomoći da shvatimo šta se događa.
Prvobitno razvijena od strane matematičara Claudea Shanona, postajala je sve popularnija u fizici i danas se koristi u veoma širokom rasponu istraživačkih područja.
U radu iz 2023. godine, koristio sam teoriju informacija da predložim svoj drugi zakon infodinamike.
Ovaj zakon propisuje da će se informacijska ‘entropija’, ili nivo dezorganizacije informacija, morati smanjiti ili ostati statična unutar bilo kojeg zatvorenog informacijskog sistema.
To je suprotno popularnom drugom zakonu termodinamike, koji nalaže da se fizička entropija, ili nered, uvijek povećava.
Uzmimo za primjer šoljicu kafe koja se hladi. Energija teče s toplog na hladno dok temperatura kafe ne bude ista kao temperatura prostorije i njena energija bude minimalna – stanje koje se naziva termička ravnoteža.
Entropija sistema je maksimalna u tom trenutku – sa svim molekulama maksimalno rasprostranjenim, koje imaju istu energiju.
To znači da je smanjeno rasprostranjenje energija po molekuli u tečnosti.
Ako se uzme u obzir informacijski sadržaj svake molekule na osnovu njene energije, onda je na početku, u vrućoj šolji kafe, informacijska entropija maksimalna, a u ravnoteži je informacijska entropija minimalna.
To je zato što su skoro sve molekule na istom energetskom nivou, postajući identični karakteri u informacijskoj poruci.
Dakle, raspon različitih dostupnih energija se smanjuje kada nastupi termička ravnoteža.
Ali ako razmotrimo samo lokaciju, a ne energiju, onda postoji mnogo informacijskog nereda kada su čestice nasumično raspoređene u prostoru – informacija da se prati njihovo kretanje je značajna.
Međutim, kada se one konsolidiraju pod utjecajem gravitacijske privlačnosti, kao što to rade planete, zvijezde i galaksije, informacija se komprimira i postaje upravljivija.
U simulacijama, upravo se to događa kada sistem pokušava funkcionirati efikasnije. Dakle, kretanje materije pod uticajem gravitacije ne mora biti rezultat sile.
Možda je to funkcija načina na koji svemir komprimira informacije s kojima mora raditi.
Ovdje prostor nije kontinuiran i gladak. Prostor je sačinjen od sićušnih ‘ćelija’ informacija, sličnih pikselima na fotografiji ili kvadratićima na ekranu kompjuterske igre.
U svakoj ćeliji nalaze se osnovne informacije o svemiru – gdje se, recimo, nalazi čestica – i sve su one sakupljene zajedno da bi sačinile tkaninu svemira.
Ako unutar tog prostora postavite objekte, sistem postaje složeniji. Ali kada se svi ti objekti spoje u jedan umjesto da ih je mnogo, informacija ponovo postaje jednostavna.
Prema ovom gledištu, svemir prirodno teži stanjima minimalne informacijske entropije. Stvarni je ‘začin’ u tome što, ako se izračunaju brojevi, entropijska ‘informacijska sila’ stvorena ovom tendencijom prema jednostavnosti je potpuno ekvivalentna Newtonom zakonu gravitacije, kao što je prikazano u mom radu.
Ova teorija se nadovezuje na ranija istraživanja ‘entropijske gravitacije’, ali ide korak dalje. Povezujući dinamiku informacija sa gravitacijom, dolazimo do zanimljivog zaključka da bi svemir mogao funkcionisati na nekoj vrsti kosmičkog softvera.
U vještačkom svemiru, očekivala bi se pravila maksimalne efikasnosti. Očekivale bi se simetrije. Očekivala bi se kompresija.
I zakon – to jest, gravitacija – očekivalo bi se da proizađe iz ovih računarskih pravila.
Možda još nemamo definitivne dokaze da živimo u simulaciji. Ali što dublje gledamo, to se sve više čini da se naš svemir ponaša kao kompjuterski proces.
Ovaj članak je preuzet sa stranice The Conversation i objavljen pod Creative Commons licencom. Pročitajte originalni članak.
