Нове дослідження, опубліковане в журналі AIP Advances, пропонує революційну концепцію гравітації як результату обчислювальних процесів у Всесвіті, де притягання між об’єктами виникає через оптимізацію інформації.
На цій картині художник зобразив еволюцію Всесвіту, що починається з Великого вибуху зліва, за яким слідує поява космічного мікрохвильового фону. Утворення перших зірок завершує космічні темні віки, за якими слідує формування галактик. Зображення: M. Weiss / Гарвард-Смітсонівський центр астрофізики.
Гравітація як інформаційний феномен
Доктор Вопсон представив нетрадиційний погляд на природу гравітації. Його дослідження припускає, що гравітаційна сила виникає через організацію інформації про матерію у Всесвіті. Вчений застосовує другий закон інформаційної динаміки для пояснення гравітаційного притягання. Ця теорія базується на припущенні, що матеріальні об’єкти притягуються один до одного через прагнення Всесвіту зберігати інформацію в упорядкованому та стиснутому стані.
Автор дослідження пояснює свою концепцію через порівняння з комп’ютерними системами. “Мої висновки в цьому дослідженні узгоджуються з думкою про те, що Всесвіт може працювати як гігантський комп’ютер, або що наша реальність – це симульована конструкція”, – зазначає доктор Вопсон. Він додає: “Подібно до того, як комп’ютери намагаються економити простір і працювати більш ефективно, Всесвіт, можливо, робить те ж саме”.
Таке бачення кардинально змінює традиційне розуміння гравітації. “Це новий спосіб думати про гравітацію – не просто як про силу тяжіння, а як про те, що відбувається, коли Всесвіт намагається залишатися організованим”, – підкреслює науковець.
Інформаційна структура простору та матерії
Раніше доктор Вопсон опублікував дослідження про масу інформації. Він стверджує, що елементарні частинки зберігають інформацію про себе подібно до того, як біологічні клітини містять ДНК. Нова стаття розвиває цю ідею через концепцію пікселізації простору.
Простір у цій моделі представлений як сукупність елементарних клітин. Кожна клітина функціонує як носій даних у двійковому форматі. Порожня клітина реєструє цифровий 0, а клітина з присутньою речовиною – цифру 1. “Процес ідентичний тому, як розробляється цифрова комп’ютерна гра, додаток віртуальної реальності або інша просунута симуляція”, – пояснює дослідник.
Відповідно до теорії, гравітаційне притягання виникає через природну еволюцію системи. “Оскільки клітина може вмістити більше однієї частинки, то система буде еволюціонувати сама, переміщуючи частинки в просторі, щоб об’єднати їх в одну більшу частинку всередині однієї клітини”, – зазначає доктор Вопсон.
Обчислювальна ефективність та гравітаційне притягання
Науковець пропонує розглядати гравітацію як оптимізаційний механізм. Основна ідея полягає в тому, що Всесвіт прагне мінімізувати обчислювальну складність через гравітаційне притягання об’єктів. “Це запускає силу притягання через правила, встановлені в обчислювальній системі, що вимагають мінімізації інформаційного вмісту, і, як наслідок, зменшення обчислювальної потужності”, – пояснює автор.
З точки зору обчислювальної ефективності, відстежувати один об’єкт значно простіше. “Простіше кажучи, набагато ефективніше з обчислювальної точки зору відстежувати і обчислювати місцезнаходження і імпульс одного об’єкта в просторі, ніж численних об’єктів”, – підкреслює дослідник. Отже, гравітаційне тяжіння виступає механізмом стиснення інформації в обчислювальному процесі.
Дослідження має широкі імплікації для фундаментальної фізики. Воно стосується термодинаміки чорних дір, проблем темної матерії та енергії, а також потенційних зв’язків між гравітацією і квантовою теорією інформації. Питання про те, чи є Всесвіт обчислювальною конструкцією, залишається відкритим і потребує подальших досліджень.