Nova lei da física propõe: Vivemos em uma simulação de computador

Com informações da Universidade de Portsmouth - 10/10/2023

A proposta do pesquisador é que a hipótese da simulação passe do domínio filosófico para a corrente principal da ciência.
[Imagem: Pete Linforth/Pixabay]

Vivemos em uma Matrix?

Um físico famoso por suas ideias "fora da caixa" está propondo que uma nova lei da física que ele mesmo propôs no ano passado pode servir de suporte para uma outra hipótese muito debatida, a de que seríamos personagens vivendo em uma espécie de Matrix, um mundo virtual avançado.

A hipótese do universo simulado propõe que o que os humanos vivenciam seria uma realidade artificial, muito parecida com uma simulação de computador, na qual eles próprios seriam construtos (algo elaborado ou sintetizado com base em dados simples).

A teoria é popular entre uma série de figuras famosas e dentro de um ramo da ciência conhecido como física da informação, que sugere que a realidade física é fundamentalmente composta de pedaços de informação.

O professor Melvin Vopson, da Universidade de Portsmouth, no Reino Unido, publicou anteriormente um artigo sugerindo que a informação tem massa e que todas as partículas elementares - os menores blocos de construção conhecidos do universo - armazenam informações sobre si mesmas, semelhante à forma como os humanos têm DNA.

Em 2022, ele finalmente elaborou uma nova lei da física que consegue prever mutações genéticas em organismos, incluindo vírus, e ajudar a avaliar suas possíveis consequências. A teoria se baseia na segunda lei da termodinâmica, que estabelece que a entropia - uma medida de desordem em um sistema isolado - só pode aumentar ou permanecer igual.

Vopson esperava que a entropia nos sistemas de informação também aumentasse com o tempo; contudo, ao examinar a evolução desses sistemas, ele percebeu que a entropia permanece constante ou diminui. Foi quando ele estabeleceu a segunda lei da dinâmica da informação, ou infodinâmica, que pode impactar significativamente a pesquisa genética e a teoria da evolução.

A natureza adora simetrias, mas não entendemos o porquê.
[Imagem: Melvin M. Vopson - 10.1063/5.0173278]

Segunda lei da infodinâmica

Agora, ele examinou as implicações científicas da nova lei em uma série de outros sistemas e ambientes físicos, incluindo sistemas biológicos, física atômica e cosmologia.

"Eu sabia então que esta revelação tinha implicações de longo alcance em várias disciplinas científicas. O que eu queria fazer a seguir era testar a lei e ver se ela poderia apoiar ainda mais a hipótese da simulação, movendo-a do domínio filosófico para a corrente principal da ciência," disse Vopson.

Suas principais conclusões incluem:

• Sistemas biológicos: A segunda lei da infodinâmica desafia a compreensão convencional das mutações genéticas, sugerindo que elas seguem um padrão governado pela entropia da informação. Esta descoberta tem implicações profundas em campos como a investigação genética, biologia evolutiva, terapias genéticas, farmacologia, virologia e monitoramento de pandemias.
• Física atômica: O artigo explica o comportamento dos elétrons em átomos multieletrônicos, fornecendo insights sobre fenômenos como a regra de Hund, que afirma que o termo com multiplicidade máxima tem a energia mais baixa. Os elétrons se organizam de uma forma que minimiza sua entropia de informação, lançando luz sobre a física atômica e a estabilidade dos compostos químicos.
• Cosmologia: O trabalho demonstra que a segunda lei da infodinâmica é uma necessidade cosmológica, com considerações termodinâmicas aplicadas a um universo em expansão adiabática dando suporte à sua validade.

"O artigo também fornece uma explicação para a prevalência da simetria no Universo," explicou o professor Vopson. "Os princípios de simetria desempenham um papel importante no que diz respeito às leis da natureza, mas até agora houve pouca explicação sobre o motivo disso. Minhas descobertas demonstram que uma alta simetria corresponde ao estado de entropia de informação mais baixo, explicando potencialmente a inclinação da natureza em direção a isso."

"Esta abordagem, onde o excesso de informação é removido, assemelha-se ao processo de um computador apagar ou comprimir código dispensável para poupar espaço de armazenamento e otimizar o consumo de energia. E, como resultado, dá suporte à ideia de que estamos vivendo numa simulação," conclui ele.

Entropia da informação versus número de elementos de simetria.
[Imagem: Melvin M. Vopson - 10.1063/5.0173278]

Equivalência massa-energia-informação

Os trabalhos anteriores do professor Vopson sugerem que a informação é o alicerce fundamental do Universo, e que ela tem massa física. Ele até afirma que a informação pode ser a indescritível matéria escura, que constituiria quase um terço do nosso Universo, algo que ele chama de princípio da equivalência massa-energia-informação.

Agora ele argumenta que a segunda lei da infodinâmica dá suporte a esse princípio, validando potencialmente a ideia de que a informação é uma entidade física, equivalente à massa e à energia.

"Os próximos passos para concluir estes estudos requerem testes empíricos", acrescentou o professor Vopson. "Uma rota possível seria meu experimento concebido no ano passado para confirmar o quinto estado da matéria no Universo - e mudar a física como a conhecemos - usando colisões partículas-antipartículas."

Mais tópicos