Предел Бремерманна

Вся информация, описывающая трёхмерный объём пространства, может быть полностью закодирована на его двумерной границе. Наша трёхмерная вселенная со всеми её галактиками, звёздами, планетами и котиками в интернете — возможно, проекция информации, записанной на далёкой двумерной поверхности.

Мы живём в голограмме. Эту идею выдвинул Герард 'т Хоофт, а развил Леонард Сасскинд И возникла она из жёстких расчётов термодинамики чёрных дыр. Чёрная дыра — объект, где материя сжата до предела. Логично предположить, что информация, которую она может содержать, пропорциональна её объёму. Расчёты Бекенштейна и Хокинга показали: максимальная информация чёрной дыры пропорциональна площади её горизонта событий — двумерной поверхности, а не трёхмерного объёма.

AdS/CFT-соответствие, открытое Хуаном Малдасеной в 1997 году. Эта математическая конструкция демонстрирует точную эквивалентность между теорией гравитации в объёме пространства и квантовой теорией поля на его границе. Два совершенно разных описания — и оба полностью правильные. Гравитация, оказывается, может быть «голографически» спроецирована из безгравитационной теории на поверхности.

Физические законы, которые мы наблюдаем — гравитация, движение планет, падение яблок, — эмерджентны. Они возникают как следствие информационных процессов на границе реальности. Объём — иллюзия. Глубина — артефакт кодирования.

Конрад Цузе — немецкий инженер, построивший первый программируемый компьютер, — ещё в 1960-х предположил, что вселенная сама является гигантским компьютером. Эдвард Фредкин и Стивен Вольфрам развили эту идею в полноценную парадигму: цифровая физика. Согласно этой концепции, пространство-время дискретно, а не непрерывно. На самом глубоком уровне реальность состоит из конечных, неделимых единиц — своеобразных «пикселей» бытия. И эти пиксели обновляются по определённым правилам, как ячейки в клеточном автомате. Физические законы — не вечные истины, высеченные в граните мироздания, а алгоритмы обработки, выполняемые на вычислительном субстрате.

Если вселенная вычислительна по своей природе, что мешает ей быть симуляцией, запущенной на компьютере более развитой цивилизации? Это аргумент, популяризированный философом Ником Бостромом. Почему вселенная вообще подчиняется математическим законам? Мы настолько привыкли к «разумности» природы, что не задумываемся: с какой стати набор уравнений должен описывать падение камня или движение планет? Почему космос математичен? Если физические законы эмерджентны из информационных принципов, ответ напрашивается: математика — не язык, на котором написана книга природы.

Математика — это синтаксис вычислений, которые и есть природа. Вселенная не описывается математикой. Вселенная исполняет математику. Предел Бремерманна — максимальная скорость вычислений для системы заданной массы — удивительным образом совпадает с фундаментальными ограничениями квантовой механики. Словно реальность действительно упирается в некий «процессорный потолок». Совпадение? Теоретики цифровой физики так не думают.

Источник: vk.com

Комментарии: