Físico propone un método para saber si vivimos dentro de un programa de computadora

Todo el universo podría ser una computadora cuántica gigante construida por una civilización superavanzada, y ahora alguien está dispuesto a probarlo.

¿Por qué las leyes y constantes físicas toman los valores muy específicos que permiten que se desarrollen las estrellas, los planetas y, en última instancia, la vida?

Una respuesta común es que vivimos en un multiverso infinito de universos (multiverso), por lo que no debería sorprendernos que al menos uno haya resultado ser el nuestro. Pero otra es que nuestro universo es una simulación por computadora, con alguien —quizás una especie alienígena avanzada— ajustando las condiciones.

La última opción está respaldada por una rama de la ciencia llamada física de la información, que sugiere que el espacio-tiempo y la materia no son fenómenos fundamentales. En cambio, la realidad física se compone elementalmente de bits de información, de los cuales emerge nuestra experiencia del espacio-tiempo.

En comparación, la temperatura «emerge» del movimiento colectivo de los átomos. Ningún átomo individual tiene fundamentalmente temperatura.

Esto lleva a la extraordinaria posibilidad de que todo nuestro universo sea, de hecho, una simulación por computadora.

La idea no es tan nueva. En 1989, el legendario físico John Archibald Wheeler sugirió que el universo es fundamentalmente matemático y puede verse como algo que emerge de la información. Y en 2003, el filósofo Nick Bostrom de la Universidad de Oxford en el Reino Unido formuló su hipótesis de simulación, argumentando que realidad es muy probable que vivamos en una simulación.

Esto se debe a que una civilización avanzada debería llegar a un punto en el que su tecnología sea tan sofisticada que las simulaciones sean indistinguibles de la realidad y los participantes no se den cuenta de que están en una simulación.

Por último, el físico Seth Lloyd del Instituto Tecnológico de Massachusetts en los EE.UU. llevó hipótesis de la simulación al siguiente nivel al sugerir que todo el universo podría ser una computadora cuántica gigante.

Evidencia empírica

Hay alguna evidencia que sugiere que nuestra realidad física podría ser una realidad virtual simulada en lugar de un mundo objetivo que existe independientemente del observador.

Cualquier mundo de realidad virtual estará basado en el procesamiento de información. Es decir, en última instancia, todo se digitaliza o pixela hasta un tamaño mínimo que no se puede subdividir más: bits.

Esto parece imitar nuestra realidad según la teoría de la mecánica cuántica, que rige el mundo de los átomos y las partículas, y establece que hay una unidad más pequeña y discreta de energía, longitud y tiempo. De manera similar, las partículas elementales, que componen toda la materia visible del universo, son las unidades más pequeñas de materia. En pocas palabras, nuestro mundo está pixelado.

Las leyes de la física que gobiernan todo en el universo también se parecen a las líneas de código de computadora que seguiría una simulación en la ejecución del programa. Además, las ecuaciones matemáticas, los números y los patrones geométricos están presentes en todas partes —el mundo parece ser completamente matemático—.

Otra curiosidad de la física que apoya la hipótesis de la simulación es el límite máximo de velocidad en nuestro universo, que es la velocidad de la luz. En una realidad virtual, este límite correspondería al límite de velocidad del procesador, o el límite de potencia de procesamiento.

Sabemos que un procesador sobrecargado ralentiza el procesamiento de la computadora en una simulación. De manera similar, la teoría de la relatividad general de Albert Einstein muestra que el tiempo se ralentiza en las proximidades de un agujero negro.

Quizás la evidencia que más apoya la hipótesis de la simulación proviene de la mecánica cuántica. Esto sugiere que la naturaleza no es «real»: las partículas en determinados estados, como ubicaciones específicas, no parecen existir a menos que realmente las observes o las midas. En cambio, están en una mezcla de diferentes estados simultáneamente. Del mismo modo, la realidad virtual necesita un observador o programador para que las cosas sucedan.

El «entrelazamiento» cuántico también permite que dos partículas se conecten de manera «espeluznante», de modo que si manipulas una, también manipulas automática e inmediatamente la otra, sin importar qué tan lejos estén —con el efecto aparentemente más rápido que la velocidad de la luz, lo que debería ser imposible—.

Sin embargo, esto también podría explicarse por el hecho de que dentro de un código de realidad virtual, todas las «ubicaciones» (puntos) deberían estar aproximadamente a la misma distancia de un procesador central. Entonces, si bien podemos pensar que dos partículas están separadas por millones de años luz, no lo estarían si se crearan en una simulación.

Posibles experimentos

Entonces, suponiendo que el universo es de hecho una simulación, ¿qué tipo de experimentos podríamos implementar desde dentro de la simulación para probar esto?

Es razonable suponer que un universo simulado contendría una gran cantidad de bits de información en todas partes a nuestro alrededor. Estos bits de información representan el propio código. Por lo tanto, la detección de estos bits de información probará la hipótesis de la simulación.

«El principio de equivalencia masa-energía-información (M/E/I) recientemente propuesto, que sugiere que la masa se puede expresar como energía o información, o viceversa, establece que los bits de información deben tener una masa pequeña. Esto nos da algo que buscar», dijo Melvin M. Vopson, profesor titular de física en la Universidad de Portsmouth y autor de la reciente propuesta.

«He postulado que la información es de hecho una quinta forma de materia en el universo. Incluso calculé el contenido de información esperado por partícula elemental. Estos estudios llevaron a la publicación, en 2022, de un protocolo experimental para probar estas predicciones.

»El experimento consiste en borrar la información contenida dentro de las partículas elementales al permitir que ellas y sus antipartículas (todas las partículas tienen versiones “anti” de sí mismas que son idénticas pero tienen carga opuesta) se aniquilen en un destello de energía, emitiendo “fotones” o partículas de luz.

»He predicho el rango exacto de frecuencias esperadas de los fotones resultantes en base a la física de la información. El experimento es muy factible con nuestras herramientas existentes y hemos lanzado un sitio de crowdfunding para lograrlo», explicó Vopson.

También hay otros enfoques. Por ejemplo, el difunto físico John Barrow ha argumentado que una simulación generaría errores computacionales menores que el programador tendría que corregir para que siguiera funcionando. Al respecto, Vopson señaló que «podríamos experimentar tal corrección como resultados experimentales contradictorios que aparecen repentinamente, como el cambio de las constantes de la naturaleza. Entonces monitorear los valores de estas constantes es otra opción».

«La naturaleza de nuestra realidad es uno de los mayores misterios que existen. Cuanto más nos tomemos en serio la hipótesis de la simulación, mayores serán las posibilidades de que algún día podamos probarla o refutarla», concluyó el físico.

Fuente: The Conversation. Edición: MP.