[논문 리뷰] The emergence of the physical world from information processing

Brian Whitworth|arXiv (Cornell University)|2010. 08. 15.

Quantum Mechanics and Applications참고 문헌 38인용 수 4

한 줄 요약

이 논문은 물리적 우주가 기본적인 정보 처리에서 유래하며, 공간-시간을 빛의 속도로 갱신되는 컴퓨팅 격자로 간주할 수 있다고 제안한다. 광자와 같은 입자는 빛의 속도로 갱신되는 픽셀로 간주된다. 이 논문은 보존 법칙, 상대성 이론, 양자역학이 동적 정보 보존의 단일 원리 아래 통합될 수 있으며, 빅뱅에서 탄생한 가상현실 시스템으로서의 우주의 테스트 가능한 프레임워크를 제시한다.

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.

연구 동기 및 목표

• 물리적 세계가 지속적인 정보 처리에서 유래할 수 있는지, 현실을 계산 시스템으로 이해할 수 있는지 조사하기.
• 공간-시간을 동적 정보 처리 프레임워크로 모델링하여 일반 상대성 이론과 양자역학을 통합하기.
• 물리학의 보존 법칙이 동적 정보 보존의 단일 원리로 환원될 수 있는지 탐구하기.
• 빅뱅을 계산 우주의 시스템 부팅으로 해석할 수 있는 메커니즘 제안하기.
• 물리학과 컴퓨팅에 기반한 과학적으로 검증 가능한 가설로서의 가상현실 추측 평가하기.

제안 방법

• 광자와 같은 물리적 실체가 이산적인 정보 픽셀인 다차원 격자로 공간-시간을 모델링하기.
• 빛의 속도가 이 정보 처리 격자의 갱신 주기와 대응된다고 제안하기.
• 질량, 전하, 에너지를 정보 처리 연산의 기원적 성질로 유도하기.
• 상대성 이론을 정보 처리 시스템의 운영 환경으로서의 기원적 구조로 프레임하기.
• 양자 현상을 기본 컴퓨팅 기반 위에서 실행되는 응용 프로그램 또는 프로세스로 모델링하기.
• 동적 정보 보존 원리를 사용하여 물리학의 보존 법칙을 통합하기.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 물리적 우주가 공간-시간이 정보 처리에서 유래하는 계산 시스템으로 해석될 수 있는가?
• RQ2 빛의 속도가 기본적인 정보 처리 격자의 갱신 주기와 대응되는가?
• RQ3 물리학의 모든 보존 법칙이 동적 정보 보존의 단일 법칙으로 환원될 수 있는가?
• RQ4 빅뱅은 계산 우주의 시스템 부팅으로 어떻게 해석될 수 있는가?
• RQ5 상대성 이론과 양자역학이 정보 처리의 공통 기반을 통해 통합될 수 있는가?

주요 결과

• 물리적 세계는 광자가 픽셀로 기능하는 계산 격자에서 유래할 수 있으며, 빛의 속도는 시스템의 갱신 주기로 간주될 수 있다.
• 질량, 전하, 에너지는 원시적 실체가 아니라 기본적인 정보 처리 연산에서 기인하는 것으로 제안된다.
• 물리학에서 알려진 모든 보존 법칙은 동적 정보 보존의 단일 원리 아래 통합될 수 있다.
• 빅뱅은 계산 우주의 초기 부팅과 대응될 수 있다.
• 상대성 이론과 양자역학은 공간-시간을 운영체제로, 물질/에너지를 응용 프로그램으로 보는 계산 아키텍처의 서로 다른 계층으로 볼 수 있다.
• 빛의 속도와 보존 법칙과 같은 측정 가능한 물리 현상과 연결됨으로써, 가상현실 추측은 검증 가능한 과학적 가설이 된다.