Вселенная – это компьютер?

Мы все живем внутри... большого компьютера. Сет Ллойд, физик из Массачусетского технологического института, оценил, как много информации может содержать Вселенная и как много вычислений она произвела со времен Большого Взрыва. Ллойд рассматривает каждый процесс, каждое изменение...

Мы все живем внутри... большого компьютера. Сет Ллойд, физик из Массачусетского технологического института, оценил, как много информации может содержать Вселенная и как много вычислений она произвела со времен Большого Взрыва. Ллойд рассматривает каждый процесс, каждое изменение, происходящее во Вселенной, как своего рода вычисление. Один из способов восприятия задачи – вообразить процесс моделирования Вселенной, частицу за частицей, с помощью гипотетического сверхкомпьютера.

•	Вся Вселенная - один Суперкомпьютер

Чтобы смоделировать Вселенную во всех деталях с начала времени, компьютер должен иметь 10 в 90-й степени бит информации и осуществлять 10 в 120-й степени операций с этими битами. К сожалению, во всей Вселенной существует только около 10 в 80-й степени элементарных частиц.

Ллойд уже прославился необычными расчетами – два года назад он подсчитал физические пределы компьютации, то есть те ограничения, которые накладывают на мощность разных компьютеров физические законы. Теперь он проделал то же самое для компьютера размером со Вселенную.

Концепция физики как процесса вычисления была артикулирована американским физиком Джоном Арчибальдом Вилером во фразе "Все из бита". А Стефен Вольфрам предполагает в своей последней книге "Новый вид науки", что вся реальность могла возникнуть из своего рода алгоритма, подобного компьютерной программе, который вновь и вновь приводится в действие составляющими его пространством и временем.

Мы склонны ассоциировать вычисления с решением задач, хотя непонятно, какого рода задачи должна решать Вселенная. Но связь между информатикой и физическими процессами проявляется, как только мы начинаем рассуждать о событиях на квантовом уровне. Каждая элементарная частица имеет конкретное количество различных квантовых состояний, которые она может принять. Если частица переходит из одного состояния в другое, это похоже на переключение бита из одного состояния в другое (из 0 в 1 и наоборот). Если рассматривать Вселенную как производящую вычисления, то большинство элементарных операций будут состоять из протонов, нейтронов, электронов и фотонов, перемещающихся в пространстве и взаимодействующих друг с другом согласно базовым законам физики, полагает Ллойд.

Но что же тогда рассчитывает Вселенная? "Свою собственную динамическую эволюцию", - считает ученый. И по мере осуществления вычислений разворачивается реальность. По его оценкам максимальное число логических операций во Вселенной может быть выполнено в расчете ее общей энергии по уравнению Эйнштейна. Энергия любой физической системы определяет, как быстро она может перейти из одного квантового состояния в другое – то есть сколь быстрым компьютером она является.