新的理论认为，现实有可能是计算机模拟的

我们生活在一个像《黑客帝国》一样的计算机模拟中吗？新的物理定律支持了这个想法。

模拟宇宙理论认为，我们的宇宙，连同所有的星系、行星和生命形式，都是一个经过精心编程的计算机模拟。在这种情况下，支配我们现实的物理定律仅仅是算法。我们所经历的一切都是由一个极其先进的系统的计算过程产生的。

虽然本质上是推测性的，但模拟宇宙理论由于其有趣的含义而引起了科学家和哲学家的关注。这个想法在流行文化中留下了自己的印记，在电影、电视节目和书籍中都有体现——包括1999年的电影《黑客帝国》。

最早关于现实是幻觉的概念的记录来自古希腊。在那里，柏拉图(公元前427年)等人提出的“我们现实的本质是什么？”的问题，催生了唯心主义。柏拉图等唯心主义的古代思想家认为，心灵和精神是永恒的现实。他们认为，物质只是精神的一种表现或幻觉。

快进到现代，唯心主义已经演变成了一种新的哲学。这就是物质世界和意识都是模拟现实的一部分的想法。这仅仅是唯心主义的一种现代延伸，它是由最近在计算和数字技术方面的技术进步推动的。在这两种情况下，现实的本质都超越了物理。

在科学界，模拟宇宙的概念既引起了人们的兴趣，也引起了人们的怀疑。一些科学家认为，如果我们的现实是一个模拟，那么在宇宙的结构中可能存在一些故障或模式，这些故障或模式会暴露其模拟的本质。

然而，寻找这样的异常现象仍然是一个挑战。我们对物理定律的理解仍在不断发展。最终，我们缺乏一个明确的框架来区分模拟现实和非模拟现实。

一个新的物理定律

如果我们的物理现实是一个模拟的结构，而不是一个独立于观察者的客观世界，那么我们如何科学地证明这一点呢？在2022年的一项研究中，我提出了一种可能的实验，但直到今天还没有人进行过测试。

然而，还是有希望的。信息论是关于信息的量化、存储和通信的数学研究。它最初是由数学家克劳德·香农开发的，现在在物理学中越来越受欢迎，并被用于越来越多的研究领域。

在我的最近发表在《AIP Advances》上的研究中，我利用信息论提出了一条新的物理定律，我称之为信息动力学第二定律。更重要的是，它似乎支持了模拟宇宙理论。

信息动力学第二定律的核心是熵的概念：一种混乱的度量，在孤立的系统中总是随着时间的推移而增加。当一杯热咖啡放在桌子上时，过了一会儿，它将达到平衡，与环境具有相同的温度。此时系统的熵达到最大值，能量达到最小值。

信息动力学第二定律指出，“信息熵”(事件所传达的平均信息量)必须保持恒定或随着时间的推移而减少，直到平衡时的最小值。

因此，它与热力学第二定律(热量总是自发地从物质的热区流向冷区，而熵则上升)完全相反。对于一杯冷却的咖啡，这意味着液体中找到一个分子的概率分布减少了。这是因为当存在热平衡时，可用的能量分布减少了。因此，随着熵的增加，信息熵总是随着时间的推移而减少。

我的研究表明，信息动力学第二定律似乎是宇宙学的必然。它具有普遍的适用性，具有巨大的科学意义。我们知道宇宙在膨胀，没有热量的损失或获得，这就要求宇宙的总熵是恒定的。然而，我们也知道，根据热力学，熵总是在上升。我认为这表明必须有另一种熵(信息熵)来平衡这种增长。

我的定律可以确认遗传信息的行为方式。但它也表明，遗传突变在最基本的层面上不仅仅是随机事件，正如达尔文的理论所暗示的那样。相反，遗传突变是根据信息动力学第二定律发生的，这样基因组的信息熵总是被最小化。该定律还可以解释原子物理学中的现象和数字数据的時間演化。

最有趣的是，这条新的定律解释了自然界的一个伟大奥秘。为什么对称性而不是不对称性主宰着宇宙？我的研究在数学上证明了高对称状态是首选，因为这样的状态对应于最低的信息熵。而且，正如信息动力学第二定律所要求的那样，这就是一个系统自然会努力达到的目标。

我相信，这一发现对遗传学研究、进化生物学、基因疗法、物理学、数学和宇宙学等领域都有着巨大的意义。

模拟理论

信息动力学第二定律的主要结果是使与宇宙中的任何事件或过程相关的信息内容最小化。这反过来又意味着信息内容的优化，或最有效的数据压缩。

本文译自 theconversation，由 BALI 编辑发布。

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