[論文レビュー] The Physical World as a Virtual Reality

Brian Whitworth|ArXiv.org|Jan 2, 2008

Quantum Mechanics and Applications参考文献 47被引用数 15

ひとこと要約

本論文は、空間、時間、物質、エネルギーが基本的な情報力学から生じる情報処理に根ざした仮想現実としての物理的宇宙を提案する。保存則が情報保存の単一の原理に起因する可能性を示唆し、計算的出現を通じて相対性理論と量子力学を統一する枠組みを提供する。

ABSTRACT

This paper explores the idea that the universe is a virtual reality created by information processing, and relates this strange idea to the findings of modern physics about the physical world. The virtual reality concept is familiar to us from online worlds, but our world as a virtual reality is usually a subject for science fiction rather than science. Yet logically the world could be an information simulation running on a multi-dimensional space-time screen. Indeed, if the essence of the universe is information, matter, charge, energy and movement could be aspects of information, and the many conservation laws could be a single law of information conservation. If the universe were a virtual reality, its creation at the big bang would no longer be paradoxical, as every virtual system must be booted up. It is suggested that whether the world is an objective reality or a virtual reality is a matter for science to resolve. Modern information science can suggest how core physical properties like space, time, light, matter and movement could derive from information processing. Such an approach could reconcile relativity and quantum theories, with the former being how information processing creates space-time, and the latter how it creates energy and matter.

研究の動機と目的

• 物理的世界が情報処理によって生成される仮想現実として理解可能かどうかを調査すること。
• 空間、時間、光、物質、運動といった核となる物理的性質が、情報ダイナミクスからどのように出現するかを探索すること。
• 一般相対性理論と量子力学を、情報処理の異なる側面としてモデル化することで統合すること。
• 物理学における保存則が、情報保存の単一の根本的法則に起因する可能性を提唱すること。
• ビッグバンが、存在論的パラドックスを解消する計算システムの「起動」であると解釈できるかどうかを検討すること。

提案手法

• 多次元時空スクリーン上で動作する計算システムとしての宇宙をモデル化し、仮想現実環境に類似した構造を想定すること。
• 情報科学の原則を適用して、物質やエネルギーを情報処理から導出し、それらを発生的性質として扱うこと。
• 情報保存の概念を統合的原理として用い、物理学における複数の保存則を説明すること。
• 時空を情報の組織の結果として生じる計算的構造としてフレーム化し、相対性理論の幾何的記述と整合させること。
• 量子現象を離散的情報プロセスとしてモデル化し、量子理論の確率的性質と整合させること。
• ビッグバンが計算システムの初期化に対応すると提唱し、その存在論的パラドックスを解消すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 空間、時間、物質といった物理世界の基本的性質が、情報処理から導き出せるか。
• RQ2 物理学における保存則が、情報保存の単一の原理に統合できるか。
• RQ3 ビッグバンが物理的特異点ではなく、計算システムの初期化と解釈できるか。
• RQ4 一般相対性理論と量子力学が、情報処理の異なる段階としてモデル化されることで統合可能か。
• RQ5 宇宙が仮想現実であるという仮説を支持する証拠または論理的整合性は何か。

主な発見

• 論文は、空間と時間が情報処理の構造から生じる可能性を示唆し、相対性理論の計算的基盤を提供する。
• 物質、エネルギー、電荷は情報の発生的性質であり、それらの保存則は情報保存の単一の根本的原理に起因する可能性がある。
• ビッグバンは、仮想システムの「起動」であると再解釈され、その矛盾を解消する。
• この枠組みは、情報ダイナミクスの観点から、一般相対性理論と量子力学を統合する可能性を示唆する。
• この仮説は予想に満ちているが、論理的に整合しており、スボジルらの最近の理論物理学の見解とも一致する。
• このモデルは、物理法則が情報処理の発生的ルールであると見なす、宇宙を計算システムとして扱うものである。