Por Profesor Asociado de Física de la Universidad de Portsmouth
La teoría del universo simulado implica que nuestro universo, con todas sus galaxias, planetas y formas de vida, es una simulación informática 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.
Aunque es intrínsecamente 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 Matrix de 1999 .
Los primeros registros del concepto de que la realidad es una ilusión se remontan a 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 pensadores idealistas antiguos, como Platón, consideraban que la mente y el espíritu eran la realidad permanente. La materia, sostenían, era solo una manifestación o ilusión.
Si nos adentramos en la era moderna, el idealismo se ha transformado en una nueva filosofía: la idea de que tanto el mundo material como la conciencia son parte de una realidad simulada. Se trata simplemente de 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.
En la comunidad científica, el concepto de un universo simulado ha suscitado fascinación y escepticismo. Algunos científicos sugieren que, si nuestra realidad es una simulación, puede haber fallos o patrones en el tejido del universo que delaten 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 definitiva, carecemos de un marco definitivo para distinguir entre la realidad simulada y la 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, ¿cómo podríamos demostrarlo científicamente? En un estudio de 2022 , propuse un posible experimento, pero aún no se ha probado.
Sin embargo, hay esperanza. La teoría de la información es el estudio matemático de la cuantificación, el almacenamiento y la comunicación de la información. Originalmente desarrollada 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 reciente investigación, publicada en AIP Advances , utilicé la teoría de la información para proponer una nueva ley de la física, a la que llamo la 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, después de un tiempo alcanzará el equilibrio, teniendo la misma temperatura que 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 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, es totalmente opuesto a la segunda ley de la termodinámica (que establece que el calor siempre fluye espontáneamente de las regiones calientes a las frías de la materia mientras que la entropía aumenta). En el caso de una taza de café que se enfría, significa que la dispersión de probabilidades de localizar una molécula en el líquido se reduce. Esto se debe a que la dispersión de energías disponibles se reduce cuando hay equilibrio térmico. Por lo tanto, 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 ni 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 demuestra que debe haber otra entropía –la 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, en el nivel más fundamental, no son meros sucesos aleatorios, como sugiere la teoría de Darwin , sino que se producen según la segunda ley de la infodinámica, de tal manera que la entropía de 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 predomina la simetría en el universo y no la asimetría? Mi estudio demuestra matemáticamente que los estados de alta simetría son la opción preferida porque corresponden a la entropía de información más baja y, como dicta la segunda ley de la infodinámica, eso es lo que un sistema buscará naturalmente.
Creo que este descubrimiento tiene implicaciones enormes 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 consecuencia principal de la segunda ley de la infodinámica es la minimización del contenido de información asociado a cualquier evento o proceso en el universo. Esto a su vez significa una optimización del contenido de información, o la compresión más efectiva de los datos.
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 supercomplejo como el nuestro, si fuera una simulación, requeriría una optimización y compresión de datos integradas 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, incluso en los datos digitales, los sistemas biológicos, las simetrías matemáticas y el universo entero.
Son necesarios más estudios antes de poder afirmar con certeza que la segunda ley de la infodinámica es tan fundamental como la segunda ley de la termodinámica. Lo mismo es válido para la hipótesis del universo simulado.
Pero si ambas resisten el escrutinio, esta es quizás la primera vez que se produce evidencia científica que apoya esta teoría, como exploro en mi reciente libro .
