A teoria simulada do universo implica que nosso universo, com todas as suas galáxias, planetas e formas de vida, é uma simulação de computador meticulosamente programada. Nesse cenário, as leis físicas que governam nossa realidade são simplesmente algoritmos. As experiências que temos são geradas pelos processos computacionais de um sistema imensamente avançado.
Embora inerentemente especulativa, a teoria do universo simulado ganhou atenção de cientistas e filósofos devido às suas implicações intrigantes. A ideia deixou a sua marca na cultura popular, através de filmes, programas de TV e livros – incluindo o filme de 1999 The Matrix.
Os primeiros registros do conceito de que a realidade é uma ilusão são da Grécia antiga. Lá, a questão “Qual é a natureza da nossa realidade?”, colocada por Platão (427 aC) e outros, deu origem ao idealismo. Pensadores antigos idealistas, como Platão, consideravam a mente e o espírito como a realidade permanente. A matéria, eles argumentavam, era apenas uma manifestação ou ilusão.
Avançando rapidamente para os tempos modernos, o idealismo se transformou em uma nova filosofia. Essa é a ideia de que tanto o mundo material quanto a consciência fazem parte de uma realidade simulada. Esta é simplesmente uma extensão moderna do idealismo, impulsionada pelos recentes avanços tecnológicos em computação e tecnologias digitais. Em ambos os casos, a verdadeira natureza da realidade transcende o físico.
Dentro da comunidade científica, o conceito de um universo simulado provocou fascínio e ceticismo. Alguns cientistas sugerem que, se nossa realidade é uma simulação, pode haver falhas ou padrões dentro do tecido do universo que traem sua natureza simulada.
No entanto, a busca por tais anomalias continua sendo um desafio. Nossa compreensão das leis da física ainda está evoluindo. Em última análise, não temos uma estrutura definitiva para distinguir entre realidade simulada e não simulada.
Uma nova lei da física
Se a nossa realidade física é uma construção simulada, em vez de um mundo objetivo que existe independentemente do observador, então como poderíamos provar cientificamente isso? Em um estudo de 2022, propus um possível experimento, mas ainda não foi testado hoje.
No entanto, há esperança. A teoria da informação é o estudo matemático da quantificação, armazenamento e comunicação de informações. Originalmente desenvolvido pelo matemático Claude Shannon, tornou-se cada vez mais popular na física e é usado uma gama crescente de áreas de pesquisa.
Em minha pesquisa recente, publicada na AIP Advances, usei a teoria da informação para propor uma nova lei da física, que chamo de segunda lei da infodinâmica. E, mais importante, parece apoiar a teoria do universo simulado.
No coração da segunda lei da infodinâmica está o conceito de entropia – uma medida de desordem, que sempre se eleva ao longo do tempo em um sistema isolado. Quando uma xícara de café quente é deixada na mesa, depois de um tempo ela alcançará o equilíbrio, tendo a mesma temperatura com o ambiente. A entropia do sistema está no máximo neste ponto, e sua energia é mínima.
A segunda lei da infodinâmica afirma que a “informação entropy” (a quantidade média de informação transmitida por um evento), deve permanecer constante ou diminuir ao longo do tempo – até um valor mínimo em equilíbrio.
Portanto, é totalmente contrário à segunda lei da termodinâmica ( que o calor sempre flui espontaneamente das regiões quentes para as frias da matéria, enquanto a entorpia aumenta ). Para uma xícara de café refrescante, significa que a disseminação das probabilidades de localizar uma molécula no líquido é reduzida.
Isso ocorre porque a disseminação de energias disponíveis é reduzida quando há equilíbrio térmico. Portanto, a entropia da informação sempre diminui com o tempo à medida que a entropia aumenta.
Meu estudo indica que a segunda lei da infodinâmica parece ser uma necessidade cosmológica. É universalmente aplicável com imensas ramificações científicas. Sabemos que o universo está se expandindo sem a perda ou ganho de calor, o que exige que a entropia total do universo seja constante.
No entanto, também sabemos pela termodinâmica que a entropia está sempre aumentando. Argumento que isto mostra que deve haver outra entropia – informação entropia – para equilibrar o aumento.
Minha lei pode confirmar como a informação genética se comporta. Mas também indica que as mutações genéticas estão no nível mais fundamental – não apenas eventos aleatórios, como sugere a teoria de Darwin.
Em vez disso, as mutações genéticas ocorrem de acordo com a segunda lei da infodinâmica, de tal forma que a entropia da informação do genoma é sempre minimizada. A lei também pode explicar fenômenos na física atômica e a evolução temporal dos dados digitais.
O mais interessante é que esta nova lei explica um dos grandes mistérios da natureza. Por que a simetria, em vez da assimetria, domina o universo?
Meu estudo demonstra matematicamente que estados de alta simetria são a escolha preferida porque tais estados correspondem à menor entropia de informação. E, como ditado pela segunda lei da infodinâmica, isso é o que um sistema naturalmente lutará.
Eu acredito que esta descoberta tem implicações maciças para a pesquisa genética, biologia evolutiva, terapias genéticas, física, matemática e cosmologia, para citar alguns.
Teoria da simulação
A principal consequência da segunda lei da infodinâmica é a minimização do conteúdo de informação associado a qualquer evento ou processo no universo. Isso, por sua vez, significa uma otimização do conteúdo da informação ou a compactação de dados mais eficaz.Uma vez que a segunda lei da infodinâmica é uma necessidade cosmológica, e parece aplicar-se em todos os lugares da mesma maneira, pode-se concluir que isso indica que todo o universo parece ser uma construção simulada ou um computador gigante.
Um universo super complexo como o nosso, se fosse uma simulação, exigiria uma otimização e compressão de dados embutidas para reduzir o poder computacional e os requisitos de armazenamento de dados para executar a simulação.
Isto é exatamente o que estamos observando ao nosso redor, inclusive em dados digitais, sistemas biológicos, simetrias matemáticas e todo o universo.
Mais estudos são necessários antes que possamos afirmar definitivamente que a segunda lei da infodinâmica é tão fundamental quanto a segunda lei da termodinâmica. O mesmo vale para a hipótese do universo simulado.
Mas se os dois se apegam ao escrutínio, talvez seja a primeira vez que evidências científicas que apóiam essa teoria sejam produzidas.