von Melvin M. Vopson
Physiker haben lange darum gekämpft zu erklären, warum das Universum mit Bedingungen begann geeignet für die Entwicklung des Lebens. Warum nehmen die physikalischen Gesetze und Konstanten die ganz bestimmten Werte an, die Sterne, Planeten und letztlich Leben entstehen lassen? Die Expansionskraft des Universums, dunkle Energie zum Beispiel, ist viel schwächer als die Theorie vermuten lässt – sie lässt Materie zusammenklumpen, anstatt auseinandergerissen zu werden.
Eine gängige Antwort ist, dass wir in einem unendlichen Multiversum von Universen leben, also sollten wir uns nicht wundern, dass sich mindestens ein Universum als unseres herausgestellt hat. Aber eine andere ist, dass unser Universum eine Computersimulation ist, in der jemand (vielleicht eine fortgeschrittene außerirdische Spezies) die Bedingungen feinabstimmt.
Die letztere Option wird von einem Wissenschaftszweig namens unterstützt Informationsphysik, was darauf hindeutet, dass Raumzeit und Materie keine fundamentalen Phänomene sind. Stattdessen besteht die physikalische Realität im Wesentlichen aus Informationen, aus denen unsere Erfahrung der Raumzeit hervorgeht. Im Vergleich dazu „entsteht“ die Temperatur aus der kollektiven Bewegung von Atomen. Kein einzelnes Atom hat grundsätzlich eine Temperatur.
Dies führt zu der außergewöhnlichen Möglichkeit, dass unser gesamtes Universum tatsächlich eine Computersimulation ist. So neu ist die Idee nicht. 1989 hat der legendäre Physiker John Archibald Wheeler, schlug vor, dass das Universum grundlegend mathematisch ist und als aus Informationen hervorgehend angesehen werden kann. Er prägte den berühmten Aphorismus „es von Bit.“
2003 Philosoph Nick Boström von der Universität Oxford in Großbritannien formulierte seine Simulationshypothese. Dies spricht dafür, dass es tatsächlich sehr wahrscheinlich ist, dass wir in einer Simulation leben. Das liegt daran, dass eine fortgeschrittene Zivilisation einen Punkt erreichen sollte, an dem ihre Technologie so ausgereift ist, dass Simulationen nicht von der Realität zu unterscheiden wären und die Teilnehmer sich nicht bewusst wären, dass sie sich in einer Simulation befinden.
Physiker Seth Lloyd vom Massachusetts Institute of Technology in den USA brachte die Simulationshypothese auf die nächste Stufe, indem sie vorschlug, dass das gesamte Universum könnte ein riesiger Quantencomputer sein.
Und 2016 kam der Wirtschaftsmagnat Elon Musk zu dem Schluss: „Wir befinden uns höchstwahrscheinlich in einer Simulation“ (siehe Video oben).
Empirische Evidenz
Es gibt Hinweise darauf, dass unsere physische Realität eher eine simulierte virtuelle Realität sein könnte als eine objektive Welt, die unabhängig vom Beobachter existiert.
Jede Virtual-Reality-Welt basiert auf Informationsverarbeitung. Das heißt, alles wird am Ende digitalisiert oder verpixelt auf eine nicht weiter unterteilbare Mindestgröße: Bits. Dies scheint unsere Realität gemäß der Theorie der Quantenmechanik nachzuahmen, die die Welt der Atome und Teilchen beherrscht. Darin steht, dass es eine gibt kleinste, diskrete Einheit von Energie, Länge und Zeit. Ebenso sind Elementarteilchen, die die gesamte sichtbare Materie im Universum ausmachen, die kleinsten Einheiten der Materie. Einfach gesagt, unsere Welt ist verpixelt.
Die Gesetze der Physik, die alles im Universum bestimmen, ähneln auch Computercodezeilen, denen eine Simulation bei der Ausführung des Programms folgen würde. Darüber hinaus sind mathematische Gleichungen, Zahlen und geometrische Muster überall präsent – die Welt scheint vollständig mathematisch zu sein.
Eine weitere Kuriosität in der Physik, die die Simulationshypothese unterstützt, ist die Höchstgeschwindigkeit in unserem Universum, die Lichtgeschwindigkeit. In einer virtuellen Realität würde diese Grenze der Geschwindigkeitsgrenze des Prozessors oder der Verarbeitungsleistungsgrenze entsprechen. Wir wissen, dass ein überlasteter Prozessor die Computerverarbeitung in einer Simulation verlangsamt. In ähnlicher Weise zeigt Albert Einsteins allgemeine Relativitätstheorie, dass sich die Zeit in der Nähe eines Schwarzen Lochs verlangsamt.
Der vielleicht stützendste Beweis für die Simulationshypothese stammt aus der Quantenmechanik. Dies deutet darauf hin, dass die Natur nicht „real“ ist: Partikel in bestimmten Zuständen, wie z. B. an bestimmten Orten, scheinen nicht zu existieren, es sei denn, Sie beobachten oder messen sie tatsächlich. Stattdessen befinden sie sich gleichzeitig in einer Mischung verschiedener Zustände. In ähnlicher Weise braucht die virtuelle Realität einen Beobachter oder Programmierer, damit Dinge passieren.
Die Quanten-„Verschränkung“ ermöglicht es auch, zwei Teilchen auf gespenstische Weise zu verbinden, sodass Sie, wenn Sie eines manipulieren, automatisch und sofort auch das andere manipulieren, egal wie weit sie voneinander entfernt sind – mit dem Effekt, dass er scheinbar schneller ist als die Lichtgeschwindigkeit, was eigentlich sein sollte unmöglich sein.
Dies könnte aber auch dadurch erklärt werden, dass innerhalb eines Virtual-Reality-Codes alle „Locations“ (Punkte) etwa gleich weit von einem zentralen Prozessor entfernt sein sollten. Während wir also denken, dass zwei Teilchen Millionen von Lichtjahren voneinander entfernt sind, wären sie es nicht, wenn sie in einer Simulation erzeugt würden.
Mögliche Experimente
Angenommen, das Universum ist tatsächlich eine Simulation, welche Art von Experimenten könnten wir dann innerhalb der Simulation durchführen, um dies zu beweisen?
Es ist vernünftig anzunehmen, dass ein simuliertes Universum überall um uns herum viele Informationsbits enthalten würde. Diese Informationsbits repräsentieren den Code selbst. Daher wird das Erfassen dieser Informationsbits die Simulationshypothese beweisen. Die kürzlich vorgeschlagen Masse-Energie-Information (M/E/I) Äquivalenzprinzip– was darauf hindeutet, dass Masse als Energie oder Information ausgedrückt werden kann oder umgekehrt – besagt, dass Informationsbits eine kleine Masse haben müssen. Das gibt uns etwas zu suchen.
Ich habe postuliert, dass Information tatsächlich eine fünfte Form von Materie im Universum ist. Ich habe sogar den erwarteten Informationsgehalt berechnet pro Elementarteilchen. Diese Studien führten 2022 zur Veröffentlichung von ein Versuchsprotokoll um diese Vorhersagen zu testen. Das Experiment beinhaltet das Löschen der in Elementarteilchen enthaltenen Informationen, indem man sie und ihre Antiteilchen (alle Teilchen haben „Anti“-Versionen von sich selbst, die identisch sind, aber eine entgegengesetzte Ladung haben) in einem Energieblitz vernichten lässt – wodurch „Photonen“ oder Lichtteilchen emittiert werden.
Ich habe den genauen Bereich der erwarteten Frequenzen der resultierenden Photonen auf der Grundlage der Informationsphysik vorhergesagt. Das Experiment ist mit unseren vorhandenen Tools und uns sehr gut durchführbar haben eine Crowdfunding-Seite gestartet) um es zu erreichen.
Es gibt auch andere Ansätze. Der verstorbene Physiker John Barrow hat argumentiert, dass eine Simulation kleinere Rechenfehler aufbauen würde, die der Programmierer beheben müsste, um sie am Laufen zu halten. Er schlug vor, wir könnten Erfahrung einer solchen Fixierung als widersprüchliche experimentelle Ergebnisse, die plötzlich auftauchen, wie die sich ändernden Konstanten der Natur. Daher ist die Überwachung der Werte dieser Konstanten eine weitere Option.
Die Natur unserer Realität ist eines der größten Mysterien da draußen. Je ernster wir die Simulationshypothese nehmen, desto größer sind die Chancen, dass wir sie eines Tages beweisen oder widerlegen können.
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