Ein Physiker, der Mutationen des SARS-CoV-2-Virus untersucht, behauptet, Beweise für ein neues Gesetz der Physik namens „Zweiter Hauptsatz der Infodynamik“ gefunden zu haben, und dass dies darauf hinweisen könnte, dass wir in einem simulierten Universum leben. Darüber hinaus schlägt er vor, dass die Studie darauf hindeutet, dass die Evolutionstheorie falsch ist und Mutationen nicht völlig zufällig sind.
Hier gibt es viel auszupacken. Das erste, was ich sagen muss, ist, dass außergewöhnliche Behauptungen außergewöhnliche Beweise erfordern, und bis jetzt – wie Dr. Melvin Vopson in seiner Arbeit erklärt – haben wir diese überhaupt nicht. Tatsächlich sind wir noch nicht einmal nah dran. Die vorgestellten Ideen und Ergebnisse sind jedoch faszinierend und interessant, auch wenn sich durch weitere Studien oder Untersuchungen herausstellt, dass sie falsch sind.
In seiner neuesten Studie untersuchte Vopson Mutationen im SARS-CoV-2-Virus aus der Perspektive der Informationsentropie (ein Begriff, der sich von der üblichen Entropie unterscheidet).
„Die physikalische Entropie eines bestimmten Systems ist ein Maß für alle möglichen physikalischen Mikrozustände, die mit dem Makrozustand kompatibel sind“, erklärte Vopson in dem Artikel. „Dies ist ein Merkmal der nicht informationstragenden Mikrozustände innerhalb des Systems. Unter der Annahme, dass es sich um dasselbe System handelt und dass man in der Lage ist, N Informationszustände innerhalb desselben physischen Systems zu erzeugen (z. B. durch das Schreiben digitaler Bits darin), … Der Effekt der Schaffung einer Anzahl von N Informationszuständen besteht darin, dass sich N zusätzliche Informationsmikrozustände bilden, die den vorhandenen physikalischen Mikrozuständen überlagert sind. Diese zusätzlichen Mikrozustände sind informationstragende Zustände, und die damit verbundene zusätzliche Entropie wird Informationsentropie genannt.
Während die Entropie mit der Zeit tendenziell zunimmt, nimmt die Informationsentropie laut Vopson tendenziell ab. Ein Beispiel dafür wäre der Hitzetod des Universums, bei dem das Universum einen Zustand thermischen Gleichgewichts erreicht. Zu diesem Zeitpunkt hat die Entropie ihren Maximalwert erreicht, nicht jedoch die Informationsentropie. Bei diesem Hitzetod (oder kurz davor) ist die Bandbreite der Temperaturen und möglichen Zustände in jedem Bereich des Universums sehr gering, was bedeutet, dass weniger Ereignisse möglich sind und weniger Informationen überlagert werden können, was zu einer geringeren Informationsentropie führt.
Obwohl es eine interessante Art ist, das Universum zu beschreiben, kann es uns etwas Neues verraten, oder sehen wir nur eine sekundäre, aber unwichtige Art, Entropie zu beschreiben? Laut Vopson handelt es sich bei der Idee um ein physikalisches Gesetz, das alles von der Genetik bis zur Entwicklung des Universums regeln könnte.
„Meine Studie zeigt, dass der zweite Hauptsatz der Infodynamik eine kosmologische Notwendigkeit zu sein scheint. Er ist universell anwendbar und hat immense wissenschaftliche Auswirkungen“, schrieb Vopson in The Conversation. „Wir wissen, dass sich das Universum ohne Verlust oder Gewinn von Wärme ausdehnt, was erfordert, dass die Gesamtentropie des Universums konstant ist. Aus der Thermodynamik wissen wir jedoch auch, dass die Entropie immer zunimmt. Ich behaupte, das zeigt, dass es eine andere Entropie geben muss – Informationsentropie – um den Anstieg auszugleichen.“
Vopson untersuchte das SARS-CoV-2-Virus, wie es durch die COVID-19-Pandemie mutiert ist. Das Virus wurde regelmäßig sequenziert, um seine Veränderungen im Auge zu behalten, vor allem um neue Impfstoffe zu entwickeln. Als er sich die RNA und nicht die DNA ansah, stellte er fest, dass die Informationsentropie mit der Zeit abnahm.
„Das beste Beispiel für etwas, das in kurzer Zeit eine Reihe von Mutationen durchmacht, ist ein Virus. „Die Pandemie hat uns die ideale Testprobe geliefert, da SARS-CoV-2 in so viele Varianten mutiert ist und die verfügbaren Daten unglaublich sind“, erklärte Vopson in einer Pressemitteilung.
„Die COVID-Daten bestätigen den zweiten Hauptsatz der Infodynamik und die Forschung eröffnet unbegrenzte Möglichkeiten. Stellen Sie sich vor, Sie betrachten ein bestimmtes Genom und beurteilen, ob eine Mutation von Vorteil ist, bevor sie auftritt. Dies könnte eine bahnbrechende Technologie sein, die in Gentherapien, der Pharmaindustrie, der Evolutionsbiologie und der Pandemieforschung eingesetzt werden könnte.“
Für Vopson deutet dies darauf hin, dass Mutationen nicht zufällig sind, sondern einem Gesetz unterliegen, das besagt, dass die Informationsentropie mit der Zeit gleich bleiben oder abnehmen muss. Dies wäre ein erstaunlicher Befund, wenn er bestätigt würde und die Art und Weise, wie wir glauben, dass die Evolution funktioniert, auf den Kopf stellen würde. Vopson weist jedoch auf ein ähnliches Experiment aus dem Jahr 1972 hin, bei dem es zu einer unerwarteten Reduzierung des Genoms eines Virus über 74 Generationen unter idealen Bedingungen kam, was seiner Ansicht nach im Einklang steht sein zweiter Hauptsatz der Infodynamik.
„Der weltweite Konsens besteht darin, dass Mutationen zufällig stattfinden und dann die natürliche Selektion bestimmt, ob die Mutation für einen Organismus gut oder schlecht ist“, erklärte er. „Aber was ist, wenn es einen verborgenen Prozess gibt, der diese Mutationen antreibt? Jedes Mal, wenn wir etwas sehen, das wir nicht verstehen, beschreiben wir es als „zufällig“, „chaotisch“ oder „paranormal“, aber das liegt nur an unserer Unfähigkeit, es zu erklären. “
„Wenn wir beginnen können, genetische Mutationen aus deterministischer Sicht zu betrachten, können wir dieses neue physikalische Gesetz nutzen, um Mutationen – oder die Wahrscheinlichkeit von Mutationen – vorherzusagen, bevor sie stattfinden.“
Vopson glaubt, dass das Gesetz auch erklären könnte, warum Symmetrie im Universum so häufig vorkommt.
„Eine hohe Symmetrie entspricht einem Zustand niedriger Informationsentropie, was genau das ist, was der zweite Hauptsatz der Infodynamik erfordert“, schrieb Vopson in seiner Arbeit. „Daher scheint diese bemerkenswerte Beobachtung zu erklären, warum im Universum Symmetrie vorherrscht: Sie ist auf den zweiten Hauptsatz der Informationsdynamik zurückzuführen.“
Die kühnen Behauptungen (mit der Forderung nach weiteren Beweisen) hören hier jedoch nicht auf.
„Da der zweite Hauptsatz der Infodynamik eine kosmologische Notwendigkeit ist und überall in der gleichen Weise zu gelten scheint, könnte man schlussfolgern, dass dies darauf hindeutet, dass das gesamte Universum ein simuliertes Konstrukt oder ein riesiger Computer zu sein scheint“, fügt Vopson in The Conversation hinzu .
„Ein superkomplexes Universum wie unseres würde, wenn es eine Simulation wäre, eine integrierte Datenoptimierung und -komprimierung erfordern, um die Rechenleistung und den Datenspeicherbedarf für die Ausführung der Simulation zu reduzieren. Genau das beobachten wir überall.“ uns, auch in digitalen Daten, biologischen Systemen, mathematischen Symmetrien und dem gesamten Universum.“
Dies bedeutet nicht, dass die Bestätigung des „zweiten Hauptsatzes der Infodynamik“ beweisen würde, dass wir in einer Simulation leben – es ist möglich, dass die Theorie korrekt sein könnte, auch wenn dies nicht der Fall ist. Es gibt andere quantenmechanische Effekte, die zu beweisen scheinen, dass dies nicht der Fall ist.
Wie können wir das alles weiter testen? Wenn die Infodynamik korrekt ist, sollten Informationen eine Masse haben, die es ihr ermöglicht, mit allem anderen zu interagieren. Es gibt Hinweise darauf, dass dies der Fall sein könnte, wie zum Beispiel, dass das irreversible Löschen von Informationen einer Studie aus dem Jahr 2012 zufolge offenbar Wärme abführt. Für Vopson deutet dies darauf hin, dass diese Energie vor dem Löschen als Masse gespeichert werden muss, wodurch die Informationen getrennt werden Zustand der Materie, der Masse und Energie entspricht.
Der Beweis oder die Widerlegung, dass Informationen eine Masse haben, dürfte experimentell nicht allzu schwierig sein. Ein einfaches Experiment wäre, die Masse einer Festplatte vor und nach der irreversiblen Datenlöschung zu messen. Leider übersteigt dies angesichts der erwarteten geringen Massenveränderung derzeit unsere Möglichkeiten.
Aber wenn diese Theorie wahr ist, würden laut Vopson Elementarteilchen wahrscheinlich Informationen über sich selbst tragen. Zum Beispiel einem Elektron (oder vielleicht dem einzigen Elektron des Universums) seine Eigenschaften mitteilen, etwa seine Ladung und seinen Spin. Ein vorgeschlagenes Experiment besteht darin, Teilchen und Antiteilchen mit hoher Geschwindigkeit aufeinander zu schicken.
„Das Experiment beinhaltet das Löschen der in Elementarteilchen enthaltenen Informationen, indem man sie und ihre Antiteilchen (alle Teilchen haben „Anti“-Versionen von sich selbst, die identisch sind, aber eine entgegengesetzte Ladung haben) in einem Energieblitz vernichten und dabei „Photonen“ oder Lichtteilchen aussenden „, fügte Vopson hinzu. „Ich habe den genauen Bereich der erwarteten Frequenzen der resultierenden Photonen auf der Grundlage der Informationsphysik vorhergesagt.“
Obwohl die Idee abseits des Mainstreams liegt, ist das Experiment mit 180.000 US-Dollar relativ günstig (absolut nichts für Befürworter der Simulationstheorie wie Elon Musk) und mit aktueller Technologie testbar. Sicher, es könnte uns nur sagen, dass die Idee falsch ist, aber es scheint eine interessante Idee zu sein, sie zu untersuchen und auszuschließen oder herauszufinden, ob sie Gewicht (oder, genauer gesagt, Masse) hat.