[論文レビュー] The emergence of the physical world from information processing

Brian Whitworth|arXiv (Cornell University)|Aug 15, 2010

Quantum Mechanics and Applications参考文献 38被引用数 4

ひとこと要約

本論文は、物理的宇宙が基本的な情報処理から生じることを提唱し、空間時間は光の速度で更新される計算グリッドとして扱う。光子のような粒子は、そのグリッドのピクセルである。保存則、相対性理論、量子力学は、動的情報保存の単一の原理の下に統合可能であり、ビッグバンで誕生した仮想現実システムとしての宇宙を検証可能な枠組みで提示する。

ABSTRACT

This paper links the conjecture that the physical world is a virtual reality to the findings of modern physics. What is usually the subject of science fiction is here proposed as a scientific theory open to empirical evaluation. We know from physics how the world behaves, and from computing how information behaves, so whether the physical world arises from ongoing information processing is a question science can evaluate. A prima facie case for the virtual reality conjecture is presented. If a photon is a pixel on a multi-dimensional grid that gives rise to space, the speed of light could reflect its refresh rate. If mass, charge and energy all arise from processing, the many conservation laws of physics could reduce to a single law of dynamic information conservation. If the universe is a virtual reality, then its big bang creation could be simply when the system was booted up. Deriving core physics from information processing could reconcile relativity and quantum theory, with the former how processing creates the space-time operating system and the latter how it creates energy and matter applications.

研究の動機と目的

• 物理的世界が継続的な情報処理から生じるとして理解できるかを調査すること。現実を計算システムとして扱う。
• 空間時間の動的情報処理フレームワークとしてのモデル化により、一般相対性理論と量子力学を統合すること。
• 物理学における保存則が、単一の動的情報保存の原理に還元可能かどうかを検討すること。
• ビッグバンを計算宇宙のシステム起動として解釈するメカニズムを提唱すること。
• 仮想現実仮説を、物理学とコンピューティングに根ざした科学的に検証可能な仮説として評価すること。

提案手法

• 光子のような物理的実体が離散的な情報ピクセルである多様な次元のグリッドとして空間時間をモデル化すること。
• 光の速度がこの情報処理グリッドのリフレッシュレートに対応すると提案すること。
• 質量、電荷、エネルギーを情報処理操作の生成的性質として導出すること。
• 相対性理論を情報処理システムの動作環境として生じる構造として枠組み化すること。
• 量子現象を下位の計算基盤上で実行されるアプリケーションまたはプロセスとしてモデル化すること。
• 動的情報保存の原則を用いて、物理学における保存則を統合すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 物理的宇宙は、空間時間の情報処理から生じる計算システムとして解釈可能か？
• RQ2 光の速度は、根本的な情報処理グリッドのリフレッシュレートに対応するか？
• RQ3 物理学におけるすべての保存則は、単一の動的情報保存の法則に還元可能か？
• RQ4 ビッグバンは、計算宇宙のシステム起動としてどのように解釈できるか？
• RQ5 相対性理論と量子力学は、情報処理に共通の基盤をもって統合可能か？

主な発見

• 物理的世界は、光子がピクセルとして機能する計算グリッドから生じる可能性があり、光の速度はシステムのリフレッシュレートを表す。
• 質量、電荷、エネルギーは、原始的実体ではなく、情報処理の基本的演算から生じるものと提唱される。
• 物理学における既知のすべての保存則は、単一の動的情報保存の原理に統合可能である。
• ビッグバンは、計算的宇宙としての初期起動に対応する可能性がある。
• 相対性理論と量子力学は、空間時間がオペレーティングシステムで物質・エネルギーがアプリケーションであるという計算アーキテクチャの異なるレイヤーとして見なせる。
• 仮想現実仮説は、光の速度や保存則といった測定可能な物理現象と結びつけることで、検証可能な科学的仮説へと発展する。