この宇宙はシミュレーション?重力がその証拠だとする物理学者の新説
2025年5月1日(木)20時0分 カラパイア
Photo by:iStock
重力とは、果たして「物体を引き寄せる力」だけなのだろうか?
英国ポーツマス大学の物理学者メルビン・ヴォプソン博士によると、重力は宇宙のシミュレーションを実行する超強力なコンピュータが、計算負荷を軽くする仕組みとして発生するものなのだという。
もしそれが本当なら、私たちの住むこの世界は、巨大なシミュレーション(仮想世界)の一部ということになる。
我々の住む宇宙はシミュレーションなのか?
「私たちが暮らすこの宇宙は、超強力なコンピュータで構築された仮想世界である」荒唐無稽な説の思えるが、この「シミュレーション仮説[https://karapaia.com/archives/52238576.html]」を支持する科学者は意外に多い。
たとえば、英国ポーツマス大学の物理学者メルビン・ヴォプソン博士は、この世界の根本的な姿は情報そのものであると考えている。
情報は質量やエネルギーと等価であり、この宇宙を構成する最小の単位であるというのだ。
その根拠の1つは、この宇宙が不自然なほどに整然と秩序だっていることだ。
「熱力学の第二法則」によるなら、この世界の無秩序さ(エントロピー)は増大し続け、小さくなることはない。
ところが情報系の場合、エントロピーは一定に保たれるどころか、ときに減少することさえある。
ヴォプソン博士はこの法則を「情報力学の第二法則」と呼んでおり、原子レベルの極小の世界の振る舞いや、膨張する宇宙の熱力学など、そこかしこにこの法則が当てはまるのだという。
Photo by:iStock
重力は“情報を片付ける”ための力?
今回の研究も、情報力学の第二法則に関連するものだ。
ヴォプソン博士は、物質の最小構成単位である素粒子は、生物の細胞がDNAとして情報を保存しているように、それ自体に関する情報を持つと考えている。
これを踏まえ、今回の最新の研究では、空間を自然界で定義できる最小面積「プランク面積」の集まりとして捉え、そこに記録されたデータ(物質)の動きによって情報が圧縮されるプロセスを説明している。
それを理解するうえでは、あなたが見ているスマホやPCの画面を想像するといい。美しい画像や文字を表示するスマホの画面だが、細かく見てみれば、無数のピクセルの集まりで描かれている。
ここでは、そうしたピクセルの集合が空間で、ピクセルの1つ1つがプランク面積だ。1プランク面積には、1ビットの情報を記録することができる。それが「0」ならば空間は何もない空っぽ、「1」ならば物質が存在することを表す。
ヴォプソン博士によれば、これは「デジタルのコンピュータゲームや仮想現実アプリといった、高度なシミュレーションが作られる方法とまったく同一」であると、ニュースリリース[https://www.port.ac.uk/news-events-and-blogs/news/scientist-suggests-gravity-further-supports-theory-we-are-living-in-a-simulated-universe]で説明する。
そしてこの系における物質は、空間内を移動して、より大きな単一の物質に結合することで自己進化する。なぜなら、計算系においては、情報量を最小化し、計算の負荷を小さくすることが必要になるからだ。
簡単に言うと、空間にたくさんある物体をできるだけまとめてしまい、楽に計算をしようとするということだ。
重力はだから発生する。ヴォプソン博士によれば、重力の引き寄せる力は、情報を圧縮して計算を最適化するための仕組みなのだという。
宇宙=巨大な情報処理装置?
ヴォプソン博士は、こうした重力による情報圧縮プロセスは、この世界がシミュレーションであるという説と整合的であると語っている。
この研究の成果は、宇宙が巨大なコンピュータのように機能している、もっと言えばこの現実がシミュレーションされた構造物であるという考えと整合的です
ちょうどコンピュータが記憶容量を節約し、効率的に動作しようとするように、宇宙も同様に動作しているのかもしれません(ヴォプソン博士)
今の時点で、私たちが暮らすこの現実が、シミュレーションであるかどうか確かなことはわからない。
だが、今回の研究が示唆していることは、ブラックホールの熱力学、ダークマターやダークエネルギーの謎、重力と量子情報理論がつながっている可能性など、基礎物理学のさまざまな領域にも及ぶとのことだ。
この研究は『AIP Advances[https://pubs.aip.org/aip/adv/article/15/4/045035/3345217/Is-gravity-evidence-of-a-computational-universe]』(2025年4月25日付)に掲載された。
References: Is gravity evidence of a computational universe?[https://pubs.aip.org/aip/adv/article/15/4/045035/3345217/Is-gravity-evidence-of-a-computational-universe] / Scientist suggests gravity further supports theory we are living in a simulated universe[https://www.port.ac.uk/news-events-and-blogs/news/scientist-suggests-gravity-further-supports-theory-we-are-living-in-a-simulated-universe]