Universul ar putea fi un gigant computer cuantic – susţine teoria fascinantă a unui mare informatician şi fizician

Informaticianul și fizicianul american Edward Fredkin (ce-a murit în iunie 2023) a elaborat o teorie conform căreia legile fizicii, precum și cele ale Universului însuși, sunt în esență rezultatul unui algoritm computerizat.

În 1982, Fredkin, împreună cu alţi specialişti, a stabilit într-o lucrare fundamentală cum se poate construi un computer care să nu producă căldură reziduală și, prin urmare, să nu consume energie. Cu 1 an înainte, în 1981, el a sugerat că, în loc să încerce să simuleze fenomene cuantice cu computere digitale convenționale, unele sisteme fizice care prezintă comportament cuantic ar putea fi instrumente mai bune. Această idee este văzută ca o inaugurare a erei computerelor cuantice, care valorifică întreaga putere a mecanicii cuantice pentru a rezolva anumite probleme – cum ar fi problema de simulare cuantică – mult mai rapid decât poate orice computer clasic. După patru decenii, computerele cuantice mici sunt acum în dezvoltare. Electronica, laserele și sistemele de răcire necesare pentru a le face să funcționeze consumă multă energie, dar operațiunile logice cuantice în sine sunt aproape fără pierderi.

Revenind la lucrarea sa din 1982, Fredkin a dus lucrurile și mai departe, ajungând la concluzia că întregul Univers ar putea fi de fapt văzut ca un fel de computer. În opinia sa, era un „automat celular”: o colecție de biți de calcul, sau celule, care pot inversa stările conform unui set definit de reguli determinate de stările celulelor din jurul lor. De-a lungul timpului, aceste reguli simple pot da naștere tuturor complexităților Cosmosului – chiar și vieții.

Nu a fost primul care s-a jucat cu astfel de idei. Konrad Zuse – un inginer civil german care, înainte de cel de-al doilea război mondial, dezvoltase unul dintre primele calculatoare programabile – a sugerat în cartea sa din 1969 „Calculating Space” că Universul ar putea fi privit ca un automat digital clasic. Fredkin și asociații săi au dezvoltat conceptul cu o atenție intensă, petrecând ani de zile căutând exemple despre modul în care regulile simple de calcul ar putea genera toate fenomenele asociate cu particulele și forțele subatomice.

Alți cercetători au ajuns la concluzia că un model de calcul clasic nu ar putea fi responsabil pentru complexitățile Universului pe care le observăm. Potrivit lui Lloyd, teoria originală a Universului digital a lui Fredkin are obstacole foarte serioase pentru ca un Univers digital clasic să poată înțelege fenomenele mecanice cuantice. Dar, dacă se schimbă regulile clasice de calcul ale fizicii digitale a lui Fredkin cu reguli cuantice, multe dintre aceste probleme dispar. Lloyd a susținut această idee într-o serie de lucrări începute în anii 1990, precum și într-o carte din 2006 – „Programming the Universe”. Astfel, regulile de calcul cuantic ar putea explica legile cunoscute ale fizicii – teoria particulelor elementare, modelul standard al fizicii particulelor și poate chiar Sfântul Graal al fizicii fundamentale – o teorie cuantică a gravitației.

Asemenea propuneri sunt foarte distincte de ideea mai recentă că trăim într-o simulare pe computer, avansată de filozoful suedez Nick Bostrom de la Universitatea din Oxford, Marea Britanie. În timp ce Universul digital presupune că regulile şi condiţiile inițiale de bază ale Universului computațional au apărut în mod natural, la fel cum particulele și forțele fizicii tradiționale au apărut în mod natural în Big Bang și în urma acestuia, ipoteza de simulare presupune că Universul a fost construit în mod deliberat de unii programatori extratereștri inteligenți foarte avansați, poate ca un fel de mare experiment, sau chiar ca un fel de joc.

Ideea de bază a unui Univers digital ar putea fi testabilă. Pentru ca Universul să fi fost produs de un sistem de biți de date la scara minusculă Planck – o scară la care teoriile actuale ale fizicii se așteaptă să se destrame – spațiul și timpul trebuie să fie formate din entități discrete, cuantificate. Efectul unui astfel de spațiu-timp granular s-ar putea manifesta în mici diferențe, de exemplu, în cât timp este nevoie de lumină de diferite frecvențe pentru a se propaga în miliarde de ani-lumină. Cu toate acestea, pentru a stabili ideea cu adevărat, ar necesita probabil o teorie cuantică a gravitației care să stabilească relația dintre efectele teoriei generale a relativității a lui Einstein la scară macro și efectele cuantice la scară micro. Acest lucru a scăpat până acum teoreticienilor. Aici, Universul digital ar putea ajuta.

ATENTIE! Intrucat nu toate sursele sunt de incredere si, uneori, este foarte greu pentru a fi verificate, unele articole de pe site-ul lovendal.ro trebuie sa fie luate cu precautie. Site-ul acesta nu pretinde ca toate articolele sunt 100% reale, scopul fiind acela de a prezenta mai multe puncte de vedere si opinii asupra unui anumit subiect (chiar daca acestea par a fi contradictorii). Asadar, erorile si ambiguitatile nu pot fi excluse complet. Prin urmare, nu ne asumam nicio responsabilitate pentru actualitatea, acuratetea, caracterul complet sau calitatea informatiilor furnizate. Utilizatorii folosesc continutul acestui site pe propriul risc.