Згідно з новою оцінкою, видимий космос може містити приблизно 6×10^80 – або 600 мільйонів трильйонів трильйонів трильйонів трильйонів трильйонів трильйонів трильйонів трильйонів – біт інформації. Отримані результати можуть мати наслідки для спекулятивної теорії про те, що Всесвіт є гігантською комп’ютерною симуляцією.
В основі дивовижного числа лежить ще дивніша гіпотеза. Шість десятиліть тому німецько-американський фізик Рольф Ландауер запропонував еквівалентність між інформацією та енергією, оскільки при стиранні цифрового біта в комп’ютері виділяється крихітна кількість тепла, яка є однією з форм енергії. Через знамените рівняння Альберта Ейнштейна E = mc^2, яке свідчить, що енергія і матерія є різними формами один одного, Мелвін Вопсон, фізик з Портсмутського університету в Англії, раніше припустив, що між інформацією, енергією та масою може існувати взаємозв’язок. «Використовуючи принцип еквівалентності маси-енергії-інформації, я припустив, що інформація може бути домінуючою формою матерії у Всесвіті. Інформація може навіть пояснювати темну матерію – загадкову речовину, яка становить переважну більшість матерії в космосі», – сказав він.
Вопсон хотів визначити кількість інформації в одній субатомній частці, такий як протон або нейтрон. За його словами, такі частки можуть бути повністю описані трьома основними характеристиками: масою, зарядом та спином. «Ці властивості роблять елементарні частки відмінними [одну від одної], і їх можна розглядати як «інформацію», – додав він.
Теж цікаво:
Інформація має конкретне визначення, вперше дане американським математиком та інженером Клодом Шенноном у новаторській роботі 1948 під назвою «Математична теорія зв’язку». Розглядаючи максимальну ефективність передачі, Шеннон ввів поняття біта. Він може мати значення 0 або 1 і використовується для вимірювання одиниць інформації, подібно до того, як відстань вимірюється у сантиметрах або метрах, а температура – у градусах.
Використовуючи рівняння Шеннона, Вопсон розрахував, що протон або нейтрон повинен містити еквівалент 1,509 біт закодованої інформації. Потім Вопсон вивів оцінку загальної кількості часток у спостережуваному Всесвіті – близько 10^80, що узгоджується з попередніми оцінками, – щоб визначити загальний інформаційний зміст космосу. Попри те, що отримана кількість величезна, вона все ще недостатньо велика, щоб врахувати темну матерію у Всесвіті, сказав Вопсон. У своїй попередній роботі він підрахував, що для цього знадобиться приблизно 10^93 біти інформації – число в 10 трильйонів разів більше, ніж отримане ним.
«Кількість, яку я вирахував, менше, ніж я очікував», – сказав він, додавши, що не знає чому. Можливо, у його розрахунках, які стосувалися таких часток, як протони та нейтрони, але не враховували такі речі, як електрони, нейтрино та кварки, були невраховані важливі речі, оскільки, за словами Вопсона, лише протони та нейтрони можуть зберігати інформацію про себе. Він припускає, що, можливо, це припущення помилкове, і, можливо, інші частки також можуть зберігати інформацію про себе. Можливо, саме тому його результати так відрізняються від попередніх розрахунків загальної інформації Всесвіту, які зазвичай набагато вищі, сказав Грег Лафлін, астроном з Єльського університету, який не брав участі в роботі.
«Це свого роду ігнорування не слона в кімнаті, а 10 мільярдів слонів у кімнаті», – сказав Лафлін в інтерв’ю, маючи на увазі безліч часток, які не враховані в новій оцінці. Хоча такі розрахунки не можуть мати негайного застосування, вони можуть стати у пригоді тим, хто припускає, що видимий космос насправді є гігантською комп’ютерною симуляцією, сказав Лафлін. Ця так звана гіпотеза симуляції – справді захоплююча ідея.
Але поки що гіпотеза про Всесвіт як симуляцію залишається лише гіпотезою. «Немає ніякого способу дізнатися, чи це правда», – сказав Лафлін.
Читайте також:
Leave a Reply