La Teoría del Universo Simulado implica que nuestro Universo, con todas sus galaxias, planetas y formas de vida, es una simulación por computadora meticulosamente programada. En este escenario, las leyes físicas que gobiernan nuestra realidad son simplemente algoritmos. Las experiencias que tenemos son generadas por los procesos computacionales de un sistema inmensamente avanzado.
Si bien es inherentemente especulativa, la Teoría del Universo Simulado ha llamado la atención de científicos y filósofos debido a sus intrigantes implicaciones. La idea ha dejado su huella en la cultura popular, en películas, programas de televisión y libros, incluida la película de 1999 The Matrix.
Soy físico y encontré indicios de que vivimos en un Universo simulado por computador como en The Matrix
Los primeros registros del concepto de que la realidad es una ilusión provienen de la antigua Grecia. Allí, la pregunta "¿Cuál es la naturaleza de nuestra realidad?", planteada por Platón (427 a. C.) y otros, dio origen al idealismo. Los antiguos pensadores idealistas, como Platón, consideraban la mente y el espíritu como la realidad permanente. La materia, argumentaban, era sólo una manifestación o ilusión.
Avancemos rápidamente hasta los tiempos modernos y el idealismo se ha transformado en una nueva filosofía. Ésta es la idea de que tanto el mundo material como la conciencia son parte de una realidad simulada. Esto es simplemente una extensión moderna del idealismo, impulsada por los recientes avances tecnológicos en informática y tecnologías digitales. En ambos casos, la verdadera naturaleza de la realidad trasciende lo físico.
Dentro de la comunidad científica, el concepto de un universo simulado ha despertado tanto fascinación como escepticismo. Algunos científicos sugieren que si nuestra realidad es una simulación, puede haber fallas o patrones dentro del tejido del universo que traicionen su naturaleza simulada.
Sin embargo, la búsqueda de tales anomalías sigue siendo un desafío. Nuestra comprensión de las leyes de la física aún está evolucionando. En última instancia, carecemos de un marco definitivo para distinguir entre realidad simulada y no simulada.
Una nueva ley de la física
Si nuestra realidad física es una construcción simulada, en lugar de un mundo objetivo que existe independientemente del observador, entonces ¿cómo podríamos probarlo científicamente? En un estudio de 2022 , propuse un posible experimento, pero hoy en día aún no se ha probado.
Sin embargo, hay esperanza. La teoría de la información es el estudio matemático de la cuantificación, almacenamiento y comunicación de información. Desarrollado originalmente por el matemático Claude Shannon, se ha vuelto cada vez más popular en física y se utiliza en una gama cada vez mayor de áreas de investigación.
En mi investigación reciente, publicada en AIP Advances, utilicé la teoría de la información para proponer una nueva ley de la física, a la que llamo segunda ley de la infodinámica. Y lo que es más importante, parece respaldar la teoría del universo simulado.
En el corazón de la segunda ley de la infodinámica se encuentra el concepto de entropía, una medida del desorden que siempre aumenta con el tiempo en un sistema aislado. Cuando se deja una taza de café caliente sobre la mesa, al cabo de un tiempo alcanzará el equilibrio, teniendo la misma temperatura con el ambiente. La entropía del sistema es máxima en este punto y su energía es mínima.
La segunda ley de la infodinámica establece que la "entropía de la información" (la cantidad promedio de información transmitida por un evento) debe permanecer constante o disminuir con el tiempo, hasta un valor mínimo en el equilibrio.
Por lo tanto, está en total oposición a la segunda ley de la termodinámica (que el calor siempre fluye espontáneamente de las regiones calientes a las frías de la materia mientras la entorpía aumenta). Para una taza de café refrescante, significa que se reduce la dispersión de las probabilidades de localizar una molécula en el líquido. Esto se debe a que la dispersión de energías disponibles se reduce cuando hay equilibrio térmico. Entonces, la entropía de la información siempre disminuye con el tiempo a medida que aumenta la entropía.
Mi estudio indica que la segunda ley de la infodinámica parece ser una necesidad cosmológica. Es de aplicación universal y tiene inmensas ramificaciones científicas. Sabemos que el Universo se está expandiendo sin pérdida o ganancia de calor, lo que requiere que la entropía total del Universo sea constante. Sin embargo, también sabemos por la termodinámica que la entropía siempre está aumentando. Sostengo que esto muestra que debe haber otra entropía –entropía de la información– para equilibrar el aumento.
Mi ley puede confirmar cómo se comporta la información genética. Pero también indica que las mutaciones genéticas son, en el nivel más fundamental, no simples eventos aleatorios, como sugiere la teoría de Darwin. En cambio, las mutaciones genéticas se producen según la segunda ley de la infodinámica, de modo que la entropía de la información del genoma siempre se minimiza. La ley también puede explicar fenómenos de la física atómica y la evolución temporal de los datos digitales.
Lo más interesante es que esta nueva ley explica uno de los grandes misterios de la naturaleza. ¿Por qué domina el Universo la simetría y no la asimetría? Mi estudio demuestra matemáticamente que los estados de alta simetría son la opción preferida porque dichos estados corresponden a la entropía de información más baja. Y, tal como lo dicta la segunda ley de la infodinámica, eso es lo que naturalmente buscará un sistema.
Creo que este descubrimiento tiene enormes implicaciones para la investigación genética, la biología evolutiva, las terapias genéticas, la física, las matemáticas y la cosmología, por nombrar algunas.
Teoría de la simulación
La principal consecuencia de la segunda ley de la infodinámica es la minimización del contenido de información asociado con cualquier evento o proceso en el universo. Esto significa a su vez una optimización del contenido de la información o una compresión de datos más eficaz.
Dado que la segunda ley de la infodinámica es una necesidad cosmológica y parece aplicarse en todas partes de la misma manera, se podría concluir que esto indica que el universo entero parece ser una construcción simulada o una computadora gigante.
Un universo súper complejo como el nuestro, si fuera una simulación, requeriría optimización y compresión de datos incorporadas para reducir la potencia computacional y los requisitos de almacenamiento de datos para ejecutar la simulación. Esto es exactamente lo que estamos observando a nuestro alrededor, incluidos los datos digitales, los sistemas biológicos, las simetrías matemáticas y el universo entero.
Se necesitan más estudios antes de que podamos afirmar definitivamente que la segunda ley de la infodinámica es tan fundamental como la segunda ley de la termodinámica. Lo mismo ocurre con la hipótesis del universo simulado.
Pero si ambos resisten el escrutinio, esta es quizás la primera vez que se produce evidencia científica que respalda esta teoría, como lo exploré en mi reciente libro.
*Melvin M. Vopson, profesor asociado de Física, Universidad de Portsmouth