Especialista propõe um método para saber se todos vivemos em um programa de computador: WebCuriosos

Os físicos há muito lutam para explicar por que o Universo começou com condições adequado para a vida evoluir. Por que as leis e constantes físicas pegue os valores muito específicos que permitem o desenvolvimento de estrelas, planetas e, em última instância, da vida?

A força expansiva do Universo, a energia escura, por exemplo, é muito mais fraca do que a teoria sugere que deveria ser – permitindo que a matéria se aglomere em vez de ser dilacerada.

Uma resposta comum é que vivemos num multiverso infinito de Universos, por isso não deveríamos ficar surpresos que pelo menos um Universo tenha se tornado nosso. Mas outra é que o nosso Universo é uma simulação de computador, com alguém (talvez uma espécie alienígena avançada) a ajustar as condições.

A última opção é apoiada por um ramo da ciência chamado física da informaçãoo que sugere que o espaço-tempo e a matéria não são fenômenos fundamentais. Em vez disso, a realidade física é fundamentalmente composta de pedaços de informação, dos quais emerge a nossa experiência do espaço-tempo.

Em comparação, a temperatura “emerge” do movimento coletivo dos átomos. Nenhum átomo tem fundamentalmente temperatura.

Isto leva à extraordinária possibilidade de que todo o nosso Universo possa ser de facto uma simulação de computador.

A ideia não é tão nova. Em 1989, o lendário físico, John Archibald Wheelersugeriu que o Universo é fundamentalmente matemático e pode ser visto como emergindo da informação. Ele cunhou o famoso aforismo “isso de pouco“.

Em 2003, o filósofo Nick Bostrom da Universidade de Oxford, no Reino Unido, formulou seu hipótese de simulação. Isso argumenta que é altamente provável que vivamos em uma simulação.

Isso porque uma civilização avançada deveria chegar a um ponto em que a sua tecnologia fosse tão sofisticada que as simulações seriam indistinguíveis da realidade e os participantes não teriam consciência de que estavam numa simulação.

Físico Seth Lloyd do Instituto de Tecnologia de Massachusetts, nos EUA, levou a hipótese de simulação para o próximo nível, sugerindo que todo o Universo poderia ser um computador quântico gigante.

Evidência empírica

Há algumas evidências que sugerem que a nossa realidade física poderia ser uma realidade virtual simulada, em vez de um mundo objetivo que existe independentemente do observador.

Qualquer mundo de realidade virtual será baseado no processamento de informações. Isso significa que tudo é digitalizado ou pixelizado até um tamanho mínimo que não pode ser subdividido ainda mais: bits.

Isto parece imitar a nossa realidade de acordo com a teoria da mecânica quântica, que rege o mundo dos átomos e partículas. Afirma que há um unidade menor e discreta de energia, duração e tempo.

De forma similar, partículas elementaresque constituem toda a matéria visível do Universo, são as menores unidades de matéria. Simplificando, nosso mundo é pixelizado.

As leis da física que regem tudo no Universo também se assemelham às linhas de código de computador que uma simulação seguiria na execução do programa. Além disso, equações matemáticas, números e padrões geométricos estão presentes em todos os lugares – o mundo parece ser inteiramente matemático.

Outra curiosidade da física que apoia a hipótese da simulação é o limite máximo de velocidade do nosso Universo, que é a velocidade da luz. Numa realidade virtual, este limite corresponderia ao limite de velocidade do processador, ou ao limite de potência de processamento.

Sabemos que um processador sobrecarregado retarda o processamento do computador em uma simulação. Da mesma forma, Albert Einstein teoria da relatividade geral mostra que o tempo diminui na vizinhança de um buraco negro.

Talvez a evidência mais favorável da hipótese da simulação venha da mecânica quântica. Isto sugere que a natureza não é “real”: partículas em determinados estados, tais como locais específicos, não parecem existir a menos que você realmente os observe ou meça. Em vez disso, eles estão simultaneamente numa mistura de estados diferentes. Da mesma forma, a realidade virtual precisa de um observador ou programador para que as coisas aconteçam.

O “emaranhamento” quântico também permite que duas partículas sejam assustadoramente conectadas, de modo que, se você manipular uma, você também manipulará automática e imediatamente a outra, não importa quão distantes elas estejam – com o efeito sendo aparentemente mais rápido que a velocidade da luz, que deveria ser impossível.

Isto poderia, no entanto, também ser explicado pelo fato de que dentro de um código de realidade virtual, todas as “locações” (pontos) deveriam estar aproximadamente igualmente distantes de um processador central. Portanto, embora possamos pensar que duas partículas estão separadas por milhões de anos-luz, elas não estariam se fossem criadas numa simulação.

Possíveis experimentos

Supondo que o Universo seja de fato uma simulação, então que tipo de experimentos poderíamos implantar dentro da simulação para provar isso?

É razoável supor que um Universo simulado conteria muitos bits de informação em todos os lugares ao nosso redor. Esses bits de informação representam o próprio código. Conseqüentemente, a detecção desses bits de informação comprovará a hipótese da simulação.

A proposta recentemente Princípio de equivalência massa-energia-informação (M/E/I) – sugerindo que a massa pode ser expressa como energia ou informação, ou vice-versa – afirma que os bits de informação devem ter uma massa pequena. Isso nos dá algo para procurar.

Postulei que a informação é na verdade uma quinta forma de matéria no Universo. Eu até calculou o conteúdo de informação esperado por partícula elementar. Esses estudos levaram à publicação, em 2022, de um protocolo experimental para testar essas previsões.

O experimento envolve apagar as informações contidas no interior das partículas elementares, permitindo que elas e suas antipartículas (todas as partículas têm versões “anti” de si mesmas que são idênticas, mas têm carga oposta) se aniquilem em um flash de energia – emitindo “fótons”, ou partículas de luz.

Eu previ a faixa exata de frequências esperadas dos fótons resultantes com base na física da informação. O experimento é altamente viável com nossas ferramentas existentes, e nós lançaram um site de crowdfunding para alcançá-lo.

Existem outras abordagens também. O falecido físico João Barrow argumentou que uma simulação criaria pequenos erros computacionais que o programador precisaria corrigir para continuar.

Ele sugeriu que poderíamos experimente tal fixação como resultados experimentais contraditórios aparecendo repentinamente, como as constantes da natureza mudando. Portanto, monitorar os valores dessas constantes é outra opção.

A natureza da nossa realidade é um dos maiores mistérios que existem. Quanto mais levarmos a sério a hipótese da simulação, maiores serão as chances de um dia podermos prová-la ou refutá-la.

Melvin M. Vopsonprofessor sênior de física, Universidade de Portsmouth.

Este artigo foi republicado de A conversa sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.