par Melvin M. Vopson
Les physiciens ont longtemps lutté pour expliquer pourquoi l’univers a commencé avec des conditions adapté à l’évolution de la vie. Pourquoi les lois physiques et les constantes prennent-elles des valeurs bien précises qui permettent aux étoiles, aux planètes et finalement à la vie de se développer ? La force d’expansion de l’univers, l’énergie noire, par exemple, est beaucoup plus faible que la théorie ne le suggère – permettant à la matière de s’agglutiner plutôt que d’être déchirée.
Une réponse courante est que nous vivons dans un multivers infini d’univers, nous ne devrions donc pas être surpris qu’au moins un univers soit devenu le nôtre. Mais une autre est que notre univers est une simulation informatique, avec quelqu’un (peut-être une espèce extraterrestre avancée) affinant les conditions.
Cette dernière option est soutenue par une branche de la science appelée physique de l’information, ce qui suggère que l’espace-temps et la matière ne sont pas des phénomènes fondamentaux. Au lieu de cela, la réalité physique est fondamentalement constituée de bits d’information, à partir desquels émerge notre expérience de l’espace-temps. Par comparaison, la température « émerge » du mouvement collectif des atomes. Aucun atome n’a fondamentalement de température.
Cela conduit à l’extraordinaire possibilité que notre univers entier soit en fait une simulation informatique. L’idée n’est pas si nouvelle. En 1989, le légendaire physicien, Jean Archibald Wheeler, a suggéré que l’univers est fondamentalement mathématique et qu’il peut être considéré comme émergeant de l’information. Il a inventé le célèbre aphorisme « ça du peu. »
En 2003, le philosophe Nick Boström de l’Université d’Oxford au Royaume-Uni a formulé son hypothèse de simulation. Cela fait valoir qu’il est en fait hautement probable que nous vivions dans une simulation. C’est parce qu’une civilisation avancée devrait atteindre un point où sa technologie est si sophistiquée que les simulations seraient impossibles à distinguer de la réalité, et les participants ne seraient pas conscients qu’ils étaient dans une simulation.
Physicien Seth Lloyd du Massachusetts Institute of Technology aux États-Unis a poussé l’hypothèse de simulation à un niveau supérieur en suggérant que l’univers entier pourrait être un ordinateur quantique géant.
Et en 2016, le magnat des affaires Elon Musk a conclu « Nous sommes très probablement dans une simulation » (voir la vidéo ci-dessus).
Preuves empiriques
Certaines preuves suggèrent que notre réalité physique pourrait être une réalité virtuelle simulée plutôt qu’un monde objectif qui existe indépendamment de l’observateur.
Tout monde de réalité virtuelle sera basé sur le traitement de l’information. Cela signifie que tout est finalement numérisé ou pixélisé jusqu’à une taille minimale qui ne peut plus être subdivisée : les bits. Cela semble imiter notre réalité selon la théorie de la mécanique quantique, qui régit le monde des atomes et des particules. Il indique qu’il y a un la plus petite unité discrète d’énergie, de longueur et de temps. De même, les particules élémentaires, qui constituent toute la matière visible de l’univers, sont les plus petites unités de matière. Pour faire simple, notre monde est pixélisé.
Les lois de la physique qui régissent tout dans l’univers ressemblent également aux lignes de code informatique qu’une simulation suivrait dans l’exécution du programme. De plus, les équations mathématiques, les nombres et les motifs géométriques sont présents partout – le monde semble être entièrement mathématique.
Une autre curiosité en physique soutenant l’hypothèse de la simulation est la limite de vitesse maximale dans notre univers, qui est la vitesse de la lumière. Dans une réalité virtuelle, cette limite correspondrait à la limite de vitesse du processeur, ou la limite de puissance de traitement. Nous savons qu’un processeur surchargé ralentit le traitement informatique dans une simulation. De même, la théorie de la relativité générale d’Albert Einstein montre que le temps ralentit au voisinage d’un trou noir.
Peut-être que la preuve la plus à l’appui de l’hypothèse de la simulation provient de la mécanique quantique. Cela suggère que la nature n’est pas « réelle »: les particules dans des états déterminés, tels que des emplacements spécifiques, ne semblent pas exister à moins que vous ne les observiez ou ne les mesuriez réellement. Au lieu de cela, ils sont dans un mélange de différents états simultanément. De même, la réalité virtuelle a besoin d’un observateur ou d’un programmeur pour que les choses se produisent.
L' »intrication » quantique permet également à deux particules d’être connectées de manière fantasmagorique, de sorte que si vous en manipulez une, vous manipulez automatiquement et immédiatement l’autre, quelle que soit leur distance, l’effet étant apparemment plus rapide que la vitesse de la lumière, ce qui devrait être impossible.
Cependant, cela pourrait également s’expliquer par le fait que dans un code de réalité virtuelle, tous les « emplacements » (points) doivent être à peu près également éloignés d’un processeur central. Ainsi, bien que nous puissions penser que deux particules sont distantes de millions d’années-lumière, elles ne le seraient pas si elles avaient été créées dans une simulation.
Expériences possibles
En supposant que l’univers est effectivement une simulation, alors quel type d’expériences pourrions-nous déployer à partir de la simulation pour le prouver ?
Il est raisonnable de supposer qu’un univers simulé contiendrait beaucoup de bits d’information partout autour de nous. Ces bits d’information représentent le code lui-même. Par conséquent, la détection de ces bits d’information prouvera l’hypothèse de simulation. La proposition récemment principe d’équivalence masse-énergie-information (M/E/I)– suggérant que la masse peut être exprimée en énergie ou en information, ou vice versa – indique que les bits d’information doivent avoir une petite masse. Cela nous donne quelque chose à chercher.
J’ai postulé que l’information est en fait une cinquième forme de matière dans l’univers. j’ai même calculé le contenu informatif attendu par particule élémentaire. Ces études ont conduit à la publication, en 2022, de un protocole expérimental pour tester ces prédictions. L’expérience consiste à effacer les informations contenues à l’intérieur des particules élémentaires en les laissant, ainsi que leurs antiparticules (toutes les particules ont des versions « anti » d’elles-mêmes qui sont identiques mais ont une charge opposée) s’annihiler dans un éclair d’énergie – émettant des « photons » ou des particules de lumière.
J’ai prédit la plage exacte des fréquences attendues des photons résultants sur la base de la physique de l’information. L’expérience est tout à fait réalisable avec nos outils existants, et nous ont lancé un site de crowdfunding) pour y parvenir.
Il existe également d’autres approches. Le défunt physicien Jean Barrow a fait valoir qu’une simulation accumulerait des erreurs de calcul mineures que le programmeur devrait corriger pour qu’elle continue. Il a suggéré que nous pourrions faire l’expérience d’une telle fixation comme des résultats expérimentaux contradictoires apparaissant soudainement, comme les constantes de la nature qui changent. La surveillance des valeurs de ces constantes est donc une autre option.
La nature de notre réalité est l’un des plus grands mystères qui soient. Plus nous prenons l’hypothèse de simulation au sérieux, plus nous avons de chances de la prouver ou de la réfuter un jour.
Cet article est republié de La conversation sous licence Creative Commons. Lis le article original.