اگر جهان شبیه‌سازی کامپیوتری عظیم باشد، چند بیت برای اجرای آن لازم است؟

شنبه 22 آبان 1400 - 07:20
مطالعه 3 دقیقه
اگر براساس فرضیه‌ها جهان کامپیوتری شبیه‌سازی‌شده باشد؛ اطلاعات آن برابر با تریلیون‌ها بیت خواهد بود. با فرضیه‌ای عجیب می‌توان این رقم را توجیه کرد.
تبلیغات

براساس تخمینی جدید کیهان می‌تواند شامل ۶۰۰ میلیون تریلیون تریلیون تریلیون تریلیون تریلیون تریلیون بیت اطلاعات باشد. یافته‌ها همچنین این احتمال فرضی را مطرح می‌کنند که جهان درواقع یک شبیه‌سازی کامپیوتری عظیم است؛ اما پشت چنین رقم عجیبی، فرضیه‌‌ای عجیب‌تر قرار دارد. شش دهه پیش، رفل لانداور فیزیک‌دان آلمانی آمریکایی نوعی هم ارزی بین اطلاعات و انرژی را پیشنهاد داد زیرا پاک‌سازی یک بیت دیجیتال در کامپیوتر منجر به تولید مقادیر اندکی گرما می‌شود که شکلی از انرژی است.

براساس E=mc^2، معادله‌ی معروف اینشتین، انرژی و ماده‌ شکل‌های متفاوتی از یکدیگر هستند. بر همین اساس ملوین ووگسان فیزیک‌دان دانشگاه پورتثماوث انگلستان این احتمال را مطرح کرد که رابطه‌ای بین اطلاعات، انرژی و جرم وجود دارد. او می‌گوید:

با استفاده از اصل هم‌ارزی اطلاعات، جرم، انرژی فرض کردم اطلاعات شکل غالب ماده در جهان است.

اطلاعات همچنین می‌تواند برای ماده‌ی تاریک هم در نظر گرفته شود. ماده‌ای اسرارآمیز که بیشترین بخش ماده‌ی کیهان را تشکیل می‌دهد. ووپسون به تخمین مقدار اطلاعات در یک ذره‌ی مستقل زیراتمی مثل پروتون یا نوترون پرداخت. چنین موجودیت‌هایی را می‌توان به‌طور کامل براساس سه ویژگی پایه توصیف کرد: جرم، بار الکتریکی و اسپین (چرخش). به گفته‌ی ووپسون:

این ویژگی‌های ذرات بنیادی را از یکدیگر متمایز می‌سازند و به‌عنوان اطلاعات درنظر گرفته می‌شوند.

اطلاعات دارای تعریف مشخصی است که برای اولین بار توسط مهندس ریاضیدان آمریکایی، کلاد شانون در مقاله‌ی به نام نظریه‌ی ریاضی ارتباطات در سال ۱۹۴۸ ارائه شد. شانون با بررسی حداکثر بازدهی برای انتقال اطلاعات به معرفی مفهوم بیت پرداخت. بیت می‌تواند مقادیر صفر یا یک را بگیرد و مانند مسافت که براساس فوت یا متر یا مانند دما که براساس درجه اندازه‌گیری می‌شوند، واحد اندازه‌گیری اطلاعات هم بیت است.

ووپسون با استفاده از معادله‌های شانون به این نتیجه رسید که یک پروتون یا نوترون می‌توانند شامل هم‌ارز ۱/۵۰۹ بیت اطلاعات رمزنگاری‌شده باشند. سپس ووپسون به تخمینی برای تعداد کل ذرات در جهان قابل مشاهده رسید تا به این صورت محتوای کل اطلاعات کیهان را تعیین کند. این مقدار براساس تخمین‌های قبلی برابر با ۱۰ به توان هشتاد بود. یافته‌های ووپسون در تاریخ ۱۹ اکتبر امسال در مجله‌ی AIP Advances منتشر شد.

به گفته‌ی ووپسون گرچه رقم حاصل بسیار عظیم است اما به اندازه‌ی کافی بزرگ نیست تا ماده‌ی تاریک موجود در جهان را محاسبه کند. او در پژوهش‌های اولیه‌ی خود به رقم ۱۰ به توان ۹۳ بیت اطلاعات دست یافته بود که ۱۰ تریلیون برابر بیشتر از رقم قبلی بود. او می‌گوید: «عدد به‌دست‌آمده کمتر از حد انتظار بود.»

ممکن بود چیز مهمی در محاسبات ووپسون از قلم افتاده باشد. این محاسبات متمرکز بر ذراتی مثل پروتون و نوترون بودند اما ذراتی مثل الکترون‌ها، نوترینوها و کوارک‌ها را نادیده گرفتند؛ زیرا به گفته‌ی ووپسون تنها پروتون‌ها و نوترون‌ها می‌توانند اطلاعات را در خود ذخیره کنند. او همچنین تأکید می‌کند که ممکن است این فرضیه اشتباه باشد و شاید ذرات دیگر هم بتوانند اطلاعات را در خود ذخیره کنند. شاید به همین دلیل بود که محاسبات او با محاسبات قبلی درباره‌ی اطلاعات کل جهان متفاوت بود.

با اینکه محاسبات ووپسون ممکن است بلافاصله کاربردی نشوند می‌توان از آن‌ها برای پی بردن به ماهیت کیهان استفاده کرد. به گفته‌ی گرگ لافلین، ستاره‌شناس دانشگاه ییل که در این پژوهش مشارکتی نداشت:

ایده‌ی شبیه‌سازی کامپیوتری شگفت‌انگیز است. محاسبه‌ی محتوای اطلاعات به‌ویژه تعداد بیت‌های حافظه‌ی مورد نیاز برای اجرای جهان جذاب است. بااین‌حال فرضیه‌ی شبیه‌سازی یک فرضیه‌ی محض باقی خواهد ماند و هیچ راهی برای اثبات آن وجود ندارد.
مقاله رو دوست داشتی؟
نظرت چیه؟
تبلیغات
داغ‌ترین مطالب روز
داینامیک آیلند آیفون ۱۴ پرو هنگام ضبط صدا
۵ برنامه موبایلی که به‌شدت به آن‌ها نیاز دارید؛ همین‌حالا نصب کنید

یکی از بهترین راهکارها برای همگام‌شدن با ترندهای صنعت فناوری، استفاده از اپلیکیشن‌های جدید و کاربردی است.

85
1 روز قبل
نماوا تی وی رابط کاربری هوما و اپلیکیشن ها
نماوا به‌ دلیل پخش سریال سووشون مسدود شد [به‌روزرسانی: نماوا بیانیه داد]

پلتفرم نماوا به‌دلیل پخش رسال سوشوون مسدود شد.

150
1 روز قبل
بیل گیتس در حال مصاحبه درباره‌ی هوش مصنوعی در نیویورک
بیل گیتس: این ۵ کتاب ارزشمند را تابستان امسال می‌خوانم

اگر دنبال داستان‌های واقعی و الهام‌بخش هستید، لیست تابستانی امسال بیل گیتس، چند شگفتی جالب برایتان دارد.

36
2 روز قبل
بهترین مانیتورهای گیمینگ
بهترین مانیتورهای گیمینگ بازار ایران [بهار ۱۴۰۴]

داشتن مانیتور گیمینگ حرفه‌ای به بهبود تجربه‌ی بازی شما کمک زیادی می‌کند. در این مقاله بهترین مانیتورهای گیمینگ بازار را معرفی می‌کنیم.

61
1 روز قبل
بهترین میکروفن ها برای ضبط پادکست و استریم
بهترین میکروفون برای ضبط پادکست و استریم [بهار و تابستان ۱۴۰۴]

انتخاب میکروفون برای ضبط پادکست یا استریم، به نوع و سطح کاربری شما بستگی دارد. با معرفی بهترین مدل‌ها و مرور نکات خرید میکروفون، همراه زومیت باشید.

29
2 روز قبل
یک مرد متعجب و یک عروسک غول‌پیکر کنار هم
ویدیو فصل آخر اسکویید گیم پخش شد؛ بازگشت عروسک قاتل و نبردهای مرگ‌بار

تریلر پرهیجان و پرتنش فصل سوم سریال اسکویید گیم، بازگشت عروسک قاتل و نبردهای مرگ‌بار را به‌نمایش می‌گذارد.

18
حدود 17 ساعت قبل
هوش مصنوعی برای طراحی‌ وب‌ سایت
بهترین ابزار هوش مصنوعی برای طراحی‌ وب‌ سایت

استفاده از هوش مصنوعی در طراحی وب‌سایت کار را سرعت می‌بخشد، در ادامه بهترین پلتفرم‌های هوش مصنوعی طراحی وب‌سایت را در سال ۲۰۲۵ معرفی می‌کنیم.

5
1 روز قبل
تبلیغات

نظرات

با چشم باز خرید کنید
زومیت شما را برای انتخاب بهتر و خرید ارزان‌تر راهنمایی می‌کند
ورود به بخش محصولات