Tại sao vũ trụ lại được cung cấp những điều kiện lý tưởng thích hợp cho sự sống tồn tại và phát triển. Tại sao các định luật và hằng số vật lý lại có những giá trị chính xác đến mức tuyệt đối, cho phép các ngôi sao, hành tinh kết tụ với nhau mà không bị tách rời ra? Chúng ta cùng tìm hiểu về giả thuyết mô phỏng của một siêu máy tính nào đó.
Có một câu trả lời phổ biến là: chúng ta đang sống trong một đa vũ trụ vô tận, vì vậy chúng ta không nên ngạc nhiên khi phát hiện ra có ít nhất một vũ trụ khác giống hệt vũ trụ của chúng ta. Nhưng cũng có một câu trả lời khác là: vũ trụ của chúng ta là một mô phỏng máy tính, với một sinh mệnh vũ trụ vĩ đại nào đó cung cấp và điều chỉnh các điều kiện để sự sống tồn tại và phát triển.
Giả thuyết mô phỏng của vũ trụ
Phương án giả thuyết vũ trụ là một mô phỏng máy tính được hỗ trợ bởi một nhánh khoa học gọi là vật lý thông tin (information physics). Các nhà khoa học cho rằng không-thời gian và vật chất không phải là những hiện tượng tự nhiên.
Thay vào đó, thế giới vật lý thực tại - về cơ bản được tạo thành từ các bit thông tin - từ đó chúng ta được trải nghiệm về không-thời gian hiện tại. Giả thuyết nêu rằng toàn bộ vũ trụ của chúng ta trên thực tế có thể là một mô phỏng máy tính.
Các giả thuyết mô phỏng khác
Ý tưởng này hoàn toàn không phải là mới. Năm 1989, nhà vật lý huyền thoại, John Archibald Wheeler, cho rằng vũ trụ về cơ bản là toán học và nó có thể được coi là xuất hiện từ thông tin. Ông đã đặt ra câu cách ngôn nổi tiếng "it from bit" (tạm dịch: Vũ trụ từ các bit thông tin).
Năm 2003, nhà triết học Nick Bostrom từ Đại học Oxford ở Anh đã đưa ra giả thuyết mô phỏng máy tính (simulation hypothesis) của mình. Giả thuyết lập luận rằng rất có thể chúng ta đang sống trong một mô phỏng máy tính. Đó là bởi vì một nền văn minh tiên tiến sẽ đạt đến một điểm mà công nghệ của họ tinh vi đến mức các mô phỏng sẽ không thể phân biệt được với thực tế và những người tham gia sẽ không biết rằng họ đang ở trong một mô phỏng.
Nhà vật lý Seth Lloyd từ Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) ở Mỹ đã đưa giả thuyết mô phỏng lên cấp độ tiếp theo khi cho rằng toàn bộ vũ trụ có thể là một máy tính lượng tử khổng lồ (could be a giant quantum computer).
Và vào năm 2016, vị CEO nổi tiếng kỳ lạ Elon Musk đã kết luận “Rất có thể chúng ta đang ở trong một mô phỏng”, xem video bên dưới:
Bằng chứng thực nghiệm về thế giới giả lập
Có một số bằng chứng cho thấy thực tế vật lý của chúng ta có thể là một thế giới giả lập, chứ không phải là một thế giới khách quan tồn tại độc lập với người quan sát.
Các định luật vật lý của vũ trụ giống với dòng mã máy tính
Bất kỳ thế giới thực tế ảo, giả lập nào cũng sẽ dựa trên quá trình xử lý thông tin. Điều đó có nghĩa là mọi thứ cuối cùng đều được số hóa hoặc chia pixel xuống một kích thước tối thiểu không thể chia nhỏ hơn nữa: bit.
Điều này dường như bắt chước thực tế của chúng ta theo lý thuyết cơ học lượng tử, lý thuyết với quy định về thế giới của các nguyên tử và hạt. Các hạt cơ bản, tạo nên tất cả các vật chất nhìn thấy được trong vũ trụ, là những đơn vị vật chất nhỏ nhất. Nói một cách đơn giản, thế giới của chúng ta được pixel hóa.
Các định luật vật lý chi phối mọi thứ trong vũ trụ cũng giống như các dòng mã máy tính, mà một mô phỏng sẽ tuân theo khi chạy chương trình. Hơn nữa, các phương trình toán học, các con số và các mẫu hình học hiện diện ở khắp mọi nơi - thế giới dường như hoàn toàn là toán học.
Tốc độ xử lý có giới hạn
Một căn cứ khác trong vật lý ủng hộ giả thuyết vũ trụ mô phỏng là giới hạn tốc độ tối đa trong vũ trụ của chúng ta, đó là tốc độ ánh sáng. Trong thực tế ảo, giới hạn này sẽ tương ứng với giới hạn tốc độ của bộ xử lý hoặc giới hạn công suất xử lý. Chúng ta biết rằng một bộ xử lý quá tải sẽ làm chậm quá trình xử lý của máy tính trong một mô phỏng. Tương tự, lý thuyết tương đối rộng của Albert Einstein chỉ ra rằng thời gian chậm lại trong vùng lân cận của một lỗ đen.
Cơ sở từ vật lý lượng tử
Có lẽ bằng chứng ủng hộ nhất của giả thuyết vũ trụ mô phỏng đến từ cơ học lượng tử. Giả thuyết này nói rằng bản chất vũ trụ không phải là "thực": các hạt ở trạng thái xác định, ví dụ như ở các vị trí cụ thể, chỉ khi bạn thực sự quan sát hoặc đo lường chúng. Thay vào đó, chúng ở trong một hỗn hợp của các trạng thái khác nhau đồng thời. Tương tự, thực tế ảo cần một người quan sát hoặc người lập trình để mọi thứ xảy ra.
"Sự vướng víu" lượng tử cũng cho phép hai hạt được kết nối một cách ma quái để nếu bạn thao tác một hạt, bạn sẽ tự động và ngay lập tức tác động đến hạt kia, bất kể chúng cách xa nhau như thế nào - với hiệu ứng dường như nhanh hơn tốc độ ánh sáng, điều này dường như là không thể.
Tuy nhiên, điều này cũng có thể được giải thích bởi thực tế là trong một mã thực tế ảo, tất cả các “vị trí” (điểm) phải gần như cách xa bộ xử lý trung tâm. Vì vậy, mặc dù chúng ta có thể nghĩ rằng hai hạt cách nhau hàng triệu năm ánh sáng, nhưng chúng sẽ không giống như vậy nếu chúng được tạo ra trong một vũ trụ mô phỏng.
Các thử nghiệm khả thi từ bên trong vũ trụ mô phỏng
Giả sử rằng vũ trụ thực sự là một mô phỏng, thì loại thí nghiệm nào chúng ta có thể thực hiện từ chính bên trong mô phỏng để chứng minh điều này?
Xác định được các bit thông tin trong vũ trụ
Thật hợp lý khi giả định rằng một vũ trụ mô phỏng sẽ chứa rất nhiều bit thông tin ở khắp mọi nơi xung quanh chúng ta. Các bit thông tin này đại diện cho chính mã hoá của thông tin. Do đó, việc phát hiện các bit thông tin này sẽ chứng minh giả thuyết vũ trụ mô phỏng.
Nguyên tắc tương đương được đề xuất gần đây là: khối lượng-năng lượng-thông tin (M / E / I) - cho biết khối lượng có thể được biểu thị dưới dạng năng lượng hoặc thông tin, hoặc ngược lại. Như vậy, nguyên tắc đó cũng cho thấy rằng các bit thông tin phải có khối lượng nhỏ nào đó. Điều này cung cấp cho chúng ta một cái gì đó để tìm kiếm.
Thông tin là một dạng vật chất thứ 5 trong vũ trụ
Giáo sư Vật lý cao cấp Melvin M. Vopson, Đại học Portsmouth đã mặc định rằng thông tin trên thực tế là một dạng vật chất thứ năm trong vũ trụ, xem video dưới đây:
Ông đã tính toán nội dung thông tin dự kiến cho mỗi hạt cơ bản. Những nghiên cứu này đã dẫn đến một xuất bản phẩm vào năm 2022, Quy trình thử nghiệm, để kiểm tra những phỏng đoán này.
Thí nghiệm đã xóa thông tin chứa bên trong các hạt cơ bản bằng cách để chúng và các phản hạt của chúng (tất cả các hạt đều có phiên bản “phản” giống hệt nhau nhưng có điện tích trái dấu) bị triệt tiêu trong một tia năng lượng - phát ra các hạt “photon”, hoặc hạt ánh sáng.
Giáo sư Melvin M. Vopson đã dự đoán chính xác phạm vi tần số mong đợi của các photon kết quả dựa trên vật lý thông tin. Thử nghiệm có khả năng thành công cao, với các công cụ hiện có của các nhà khoa học; và họ đã khởi chạy trang web để huy động tài trợ từ cộng đồng để thí nghiệm đạt được sự thành công.
Xác định sự thay đổi của các hằng số trong tự nhiên
Cũng có những cách tiếp cận khác. Nhà vật lý quá cố John Barrow đã lập luận rằng một vũ trụ mô phỏng máy tính sẽ tạo ra các lỗi tính toán nhỏ mà lập trình viên cần phải sửa để tiếp tục hoạt động. Ông nói rằng chúng ta có thể được trải nghiệm quá trình sửa chữa như vậy, tương tự như các kết quả thí nghiệm trái ngược nhau xuất hiện đột ngột, chẳng hạn như các hằng số của tự nhiên thay đổi. Vì vậy, theo dõi giá trị của các hằng số này của vũ trụ là một lựa chọn khác.
Bản chất thực của vũ trụ của chúng ta là một trong những bí ẩn lớn nhất. Chúng ta càng coi trọng giả thuyết về vũ trụ mô phỏng, thì cơ hội một ngày nào đó chúng ta có thể chứng minh hoặc bác bỏ nó càng lớn hơn.
Theo The Conversation
