専門家による新しい推定を信頼するなら、目に見える宇宙には約 6 x 10^80、つまり合計 6 億兆ビットの情報が含まれている可能性があります。発見された結果は、非常に特別な推測を可能にします。つまり、宇宙は実際には膨大な割合のコンピューターシミュレーションです。
宇宙は巨大なコンピューターシミュレーションですか？
上記の話は突飛に聞こえるかもしれませんが、この驚異的な数字の背後にある仮説も同様に奇妙です。 60 年以上前、ドイツ系アメリカ人の物理学者ロルフ ランダウアーは、コンピューター内のデジタル ビットを削除すると微量の熱が発生し、それは確かにエネルギーの一形態と見なすことができるため、情報とエネルギーの間の一種の等価性を提案しました。
アルバート・アインシュタインの伝説的な方程式 E = mc^2 のおかげで、エネルギーと物質は単にお互いの異なる形態であるという以外の何ものでもありませんが、イギリスのポーツマス大学の物理学者であるメルビン・ボプソンは以前、次のような結論に達しました。情報、エネルギー、質量の間には関連性がある可能性があります。
「質量、エネルギー、情報の等価原理を利用して、情報が宇宙の物質の支配的な形態である可能性があると推測しました」と彼は Live Science に語った。ボプソン氏はまた、情報が宇宙の物質の大部分を構成する謎の物質である暗黒物質の原因となる可能性さえあると付け加えた。
情報からビットへ
ボプソンは、陽子や中性子などの単一の素粒子の情報量を決定することに着手しました。このような実体は、質量、電荷、スピンという 3 つの基本特性によって完全に説明できると科学者は説明します。これらの特性により素粒子が互いに区別可能になり、「情報」とみなすことができると同氏は付け加えた。
情報には特定の定義もあります。これは、アメリカの数学者でエンジニアのクロード シャノンが、「コミュニケーションの数学理論」というタイトルの画期的な 1948 年の論文で初めて言及したものです。情報を送信できる最大効率の研究により、シャノンはビットの概念を導入しました。ヴォプソン氏によると、これは0か1の値をとり、距離をフィートやメートルで測定したり、温度を度で測定したりするのと同じように、情報の単位を測定するために使用されるという。
シャノンの方程式を使用して、ボプソンは、1,509 ビットの符号化情報に相当する陽子または中性子に関する計算を行うことができました。これから、ボプソンは観測可能な宇宙内の粒子の総数の推定値を導き出しました。これは約 10^80 であり、宇宙の総情報量を決定するための以前の推定値と一致しています。彼はその結果を 10 月 19 日にジャーナル AIP Advances に発表しました。
暗黒物質はいまだ解明されていない
結果として得られる数値は実に膨大な量の情報を提供しますが、それでも宇宙の暗黒物質を説明するには十分な量ではないとボプソン氏は明らかにしています。彼の初期の著作の 1 つでは、これには約 10^93 ビットの情報が必要であると推定しました。これは、彼が導き出した数値の 10 兆倍です。
「私が計算した数字は予想よりも小さかった」とボプソン自身は言うが、その理由は分からない。しかし、陽子や中性子のような粒子に焦点を当てた彼の計算は、電子、ニュートリノ、クォークのような実体を無視している可能性があります。ボプソンによれば、それ自体に関する情報を保存できるのは陽子と中性子だけであるため、これは重要なものが亀裂から漏れてしまったことを意味する。
彼は自分の仮定が間違っている可能性があることを認めています。これが、現在の結果が宇宙の総情報の以前の計算と大きく異なる理由でもある可能性があります。この研究には関与していないイェール大学の天文学者グレッグ・ラフリン氏によると、これらは通常ははるかに高いという。
「部屋には100億頭のゾウがいる」
「部屋の中のゾウを無視するのではなく、部屋にいる100億頭のゾウを無視するのです」とラフリンは続けます。彼は、新しい推定では無視された多くの粒子について言及していました。
このような計算はすぐには応用できないかもしれないが、目に見える宇宙は実際には巨大なコンピューターシミュレーションであると推測する人々には役立つかもしれない、とラフリン氏は語った。彼によれば、このいわゆるシミュレーション仮説は「非常に興味深いアイデア」です。 「情報内容、基本的には[宇宙]を実行するために必要なメモリのビット数を計算することは興味深いことです」と彼は最近付け加えた。
しかし、これまでのところ、シミュレーション仮説は純粋な仮説のままです。科学者によると、それが真実かどうかを知る方法はありません。しかし、 技術的特異点についてはどうでしょうか?それはSFファンにとって単なる悪夢なのか、それとも苦い未来なのか？また、かつては笑いものにされましたが、現在では真実であることが証明されている 4 つの研究理論もご紹介します。
出典: Space.com、ライブ サイエンス