Από τον αρχαίο Έλληνα φιλόσοφο Πλάτωνα μέχρι τον Νέωνα, ήρωα της δυστοπικής ταινίας φαντασίας The Matrix, οι άνθρωποι έχουν από καιρό σκεφτεί την αληθινή φύση της πραγματικότητας. Μπορούμε να εμπιστευτούμε αυτό που βλέπουμε, γευόμαστε, αγγίζουμε, μυρίζουμε και ακούμε ως αληθινό - ή μήπως δεν έχουμε πραγματικά κατανοήσει "πόσο βαθιά πηγαίνει η τρύπα του κουνελιού;"
Είναι πραγματική η πραγματικότητα;
Η πιο σύγχρονη διατύπωση αυτής της υπαρξιακής άσκησης σκέψης είναι η υπόθεση της προσομοίωσης. Υποδηλώνει ότι αυτό που αντιλαμβανόμαστε ως πραγματικότητα είναι στην πραγματικότητα μια υπερρεαλιστική, υπερ-εξελιγμένη προσομοίωση σχεδιασμένη από όντα που είναι πολύ πιο προηγμένα από εμάς - με ανεξιχνίαστους τρόπους. Ο φιλόσοφος της Οξφόρδης Νικ Μπόστρομ διατύπωσε για πρώτη φορά αυτή την ιδέα το 2003 και από τότε η υπόθεση έχει προσελκύσει την προσοχή μερικών από τους μεγαλύτερους εν ζωή μελετητές. Ωστόσο, υπάρχει ένα μεγάλο χάσμα μεταξύ της φιλοσοφίας και της αποδεδειγμένης επιστήμης και για να αποδείξετε μια τόσο αμφιλεγόμενη υπόθεση, πρέπει να χτίσετε μια γέφυρα αποδεικτικών στοιχείων.
Τα τελευταία έξι χρόνια, ο Melvin Vopson, PhD, φυσικός στο Πανεπιστήμιο του Πόρτσμουθ στο Ηνωμένο Βασίλειο, προσπαθεί να κατασκευάσει αυτό το κρίσιμο κομμάτι εμπειρικής υποδομής. Η τελευταία του προσθήκη στην υπόθεση της προσομοίωσης αποκάλυψε έναν πιθανό νέο ρόλο για τη βαρύτητα. Σε μια εργασία που δημοσίευσε στο AIP Advances τον Απρίλιο, ο Vopson διερευνά την ιδέα ότι η βαρυτική έλξη μειώνει αποτελεσματικά την εντροπία της πληροφορίας - με άλλα λόγια, επιβάλλει υπολογιστική τάξη στο χάος των πληροφοριών.
Πώς αλλάζει η εντροπία τα συστήματα;
Η εντροπία είναι ένα μέτρο της αταξίας σε ένα απομονωμένο σύστημα. Για παράδειγμα, αν έχετε μια τακτοποιημένη κρεβατοκάμαρα, έχει χαμηλή εντροπία. Αλλά με την πάροδο του χρόνου, αν το δωμάτιό σας γίνει πιο ακατάστατο επειδή δεν ξοδεύετε ενέργεια για να το τακτοποιήσετε, η αυξανόμενη αποδιοργάνωσή του υποδηλώνει αύξηση της εντροπίας. Αυτή η ιδέα επεκτείνεται στις πληροφορίες, λέει ο Vopson, αλλά αντίστροφα.
«Αν πάρετε μια περιοχή του χώρου με κάποια αντικείμενα μέσα, θα έχουν εντροπία πληροφορίας που σχετίζεται με αυτές τις πληροφορίες», λέει ο Vopson. Αυτές οι πληροφορίες καταγράφουν τις ιδιότητες της ύλης στο χώρο, όπως η ταχύτητα και η θέση. Οι πληροφορίες έχουν μια πολύ μικροσκοπική μάζα, αλλά είναι αρκετή για να είναι μετρήσιμες, σύμφωνα με την εργασία. Αλλά αν τα αντικείμενα ομαδοποιηθούν λόγω της βαρύτητας, αυτή η εντροπία πληροφορίας μειώνεται, επομένως τα αντικείμενα θα έχουν περισσότερη τάξη, λέει.
Αν αληθεύει, η νέα βαρυτική μελέτη του Vopson θα κλονίσει τα θεμέλια της τρέχουσας αποδεκτής άποψης για το σύμπαν. Στην εργασία του, ο Vopson γράφει ότι η νέα του εργασία θα μπορούσε να έχει επιπτώσεις σε μερικά από τα μεγαλύτερα μυστήρια του σύμπαντος, συμπεριλαμβανομένης της σκοτεινής ενέργειας, της κβαντικής βαρύτητας και της θερμοδυναμικής των μαύρων τρυπών.
Πιο κοντά στην κατανόηση του σύμπαντος
Η νέα εργασία ωθεί επίσης την επιστήμη λίγο πιο κοντά στην κατανόηση ενός προσομοιωμένου σύμπαντος - κάτι που εξέπληξε πλήρως τον Vopson. Έχοντας βαθύ υπόβαθρο στη φυσική συμπυκνωμένης ύλης και την ψηφιακή αποθήκευση δεδομένων, ο Vopson κάποτε εργάστηκε σε όλο το φάσμα των τεχνολογιών ψηφιακής αποθήκευσης ως ανώτερος επιστήμονας έρευνας και ανάπτυξης στη Seagate, μια αμερικανική εταιρεία αποθήκευσης δεδομένων. Δεν σκόπευε να μελετήσει την ιδέα του προσομοιωμένου σύμπαντος.
Σύμφωνα με τον Vopson, εάν το σύμπαν ήταν μια υπερ-εξελιγμένη προσομοίωση, θα απαιτούσε ενσωματωμένη βελτιστοποίηση και συμπίεση για τη μείωση της πολυπλοκότητας. Επομένως, ίσως αυτές οι γενετικές μεταλλάξεις να αποτελούν απόδειξη αυτής της βελτιστοποίησης στην πράξη, καθώς οι μεταλλάξεις φάνηκαν να μειώνουν την εντροπία της πληροφορίας.
Η ιδέα του Vopson βασίζεται στη θεωρία της πληροφορίας του Shannon και επίσης στην προτεινόμενη σύνδεση μεταξύ θερμοδυναμικής και πληροφορίας από τον Γερμανοαμερικανό φυσικό Rolf Landauer. Σε αυτή τη νέα εργασία, ο Vopson εφαρμόζει την υπόθεσή του στην έννοια της «εντροπικής βαρύτητας», μια ιδέα που εξερευνήθηκε για πρώτη φορά το 2011 από τον Ολλανδό θεωρητικό φυσικό Erik Verlinde. Η βασική ιδέα είναι ότι η βαρύτητα δεν είναι μια θεμελιώδης δύναμη, αλλά ένα αναδυόμενο φαινόμενο. Βαθύτερες διεργασίες, ίσως μια όπως ο Δεύτερος Νόμος της Πληροφοριοδυναμικής, είναι αυτές που προκαλούν τη βαρύτητα, υποστηρίζει ο Vopson.
Η τελική του αποστολή είναι να επεκτείνει τη γνώση της ανθρωπότητας με κάθε δυνατό τρόπο - ακόμα κι αν αυτό σημαίνει ότι θα αποδείξει οριστικά ότι το σύμπαν μας είναι η πραγματική υπόθεση.
«Έχουμε δημόσιο καθήκον να δημοσιεύουμε αποτελέσματα, ιδέες, να τα φέρνουμε στο κοινό, ώστε να μπορούμε να τα συζητάμε, ώστε να μπορούμε να τις διαψεύσουμε», λέει ο Vopson. «Διαφορετικά δεν θα σημειώσουμε καμία πρόοδο».
www.worldenergynews.gr
