Nous vivons dans la Matrice : Les arguments scientifiques en faveur d’un univers simulé

La théorie de l'univers simulé implique que notre univers, avec toutes ses galaxies, ses planètes et ses formes de vie, est une simulation informatique méticuleusement programmée. Dans ce scénario, les lois physiques qui régissent notre réalité ne sont que des algorithmes. Les expériences que nous vivons sont générées par les processus informatiques d'un système immensément avancé.

Bien qu'intrinsèquement spéculative, la théorie de l'univers simulé a attiré l'attention des scientifiques et des philosophes en raison de ses implications intrigantes. L'idée s'est imposée dans la culture populaire, dans les films, les émissions de télévision et les livres, notamment dans le film Matrix, sorti en 1999.

Les premières traces du concept selon lequel la réalité est une illusion remontent à la Grèce antique. La question « Quelle est la nature de notre réalité ? », posée par Platon (427 avant J.-C.) et d'autres, a donné naissance à l'idéalisme. Les penseurs idéalistes de l'Antiquité, tels que Platon, considéraient l'esprit comme la réalité permanente. La matière, selon eux, n'était qu'une manifestation ou une illusion.

Aujourd'hui, l'idéalisme s'est transformé en une nouvelle philosophie. Il s'agit de l'idée selon laquelle le monde matériel et la conscience font partie d'une réalité simulée. Il s'agit simplement d'une extension moderne de l'idéalisme, motivée par les récentes avancées technologiques dans le domaine de l'informatique et des technologies numériques. Dans les deux cas, la véritable nature de la réalité transcende le physique.

Au sein de la communauté scientifique, le concept d'univers simulé a suscité à la fois fascination et scepticisme. Certains scientifiques suggèrent que si notre réalité est une simulation, il peut y avoir des failles ou des modèles dans le tissu de l'univers qui trahissent sa nature simulée.

Cependant, la recherche de telles anomalies reste un défi. Notre compréhension des lois de la physique continue d'évoluer. En fin de compte, nous ne disposons pas d'un cadre définitif pour distinguer la réalité simulée de la réalité non simulée.

Une nouvelle loi de la physique

Si notre réalité physique est une construction simulée, plutôt qu'un monde objectif qui existe indépendamment de l'observateur, comment pourrions-nous le prouver scientifiquement ? Dans une étude datant de 2022, j'ai proposé une expérience possible, mais elle n'a toujours pas été testée.

Cependant, il y a de l'espoir. La théorie de l'information est l'étude mathématique de la quantification, du stockage et de la communication de l'information. Développée à l'origine par le mathématicien Claude Shannon, elle est devenue de plus en plus populaire en physique et est utilisée dans un nombre croissant de domaines de recherche.

Dans ma récente recherche, publiée dans AIP Advances, j'ai utilisé la théorie de l'information pour proposer une nouvelle loi de la physique, que j'appelle la deuxième loi de l'infodynamique. Il est important de noter que cette loi semble soutenir la théorie de l'univers simulé.

Au cœur de la deuxième loi de l'infodynamique se trouve le concept d'entropie, une mesure du désordre qui augmente toujours avec le temps dans un système isolé. Lorsqu'une tasse de café chaude est laissée sur la table, elle atteint l'équilibre au bout d'un certain temps, c'est-à-dire qu'elle a la même température que l'environnement. L'entropie du système est alors maximale et son énergie est minimale.

La deuxième loi de l'infodynamique stipule que l' »entropie de l'information » (la quantité moyenne d'information véhiculée par un événement) doit rester constante ou diminuer au fil du temps – jusqu'à une valeur minimale à l'équilibre.

Elle est donc en totale opposition avec la deuxième loi de la thermodynamique (selon laquelle la chaleur circule toujours spontanément des régions chaudes vers les régions froides de la matière, tandis que l'entropie augmente). Pour une tasse de café qui se refroidit, cela signifie que l'écart des probabilités de localisation d'une molécule dans le liquide est réduit.

Cela s'explique par le fait que l'éventail des énergies disponibles est réduit en cas d'équilibre thermique. L'entropie de l'information diminue donc toujours au fil du temps lorsque l'entropie augmente.

Mon étude indique que la deuxième loi de l'infodynamique semble être une nécessité cosmologique. Elle est universellement applicable et a d'immenses ramifications scientifiques. Nous savons que l'univers est en expansion sans perte ni gain de chaleur, ce qui implique que l'entropie totale de l'univers soit constante.

Or, la thermodynamique nous apprend que l'entropie augmente constamment. Cela montre qu'il doit y avoir une autre entropie – l'entropie de l'information – pour contrebalancer cette augmentation.

Ma loi peut confirmer le comportement de l'information génétique. Mais elle indique également qu'au niveau le plus fondamental, les mutations génétiques ne sont pas de simples événements aléatoires, comme le suggère la théorie de Darwin.

Au contraire, les mutations génétiques se déroulent selon la deuxième loi de l'infodynamique, de telle sorte que l'entropie de l'information du génome soit toujours minimisée. Cette loi peut également expliquer des phénomènes de physique atomique et l'évolution temporelle des données numériques.

Plus intéressant encore, cette nouvelle loi explique l'un des grands mystères de la nature. Pourquoi l'univers est-il dominé par la symétrie plutôt que par l'asymétrie ?

Mon étude démontre mathématiquement que les états à forte symétrie sont le choix préféré parce qu'ils correspondent à l'entropie d'information la plus faible. Et, comme le veut la deuxième loi de l'infodynamique, c'est ce qu'un système s'efforcera naturellement d'atteindre.

Je pense que cette découverte a des implications considérables pour la recherche génétique, la biologie évolutive, les thérapies génétiques, la physique, les mathématiques et la cosmologie, pour n'en citer que quelques-unes. 

Théorie de la simulation

La principale conséquence de la deuxième loi de l'infodynamique est la minimisation du contenu en information associé à tout événement ou processus dans l'univers. Cela signifie à son tour une optimisation du contenu d'information, ou la compression de données la plus efficace.

Étant donné que la deuxième loi de l'infodynamique est une nécessité cosmologique et qu'elle semble s'appliquer partout de la même manière, on pourrait en conclure que l'univers tout entier semble être une construction simulée ou un ordinateur géant.

Un univers super complexe comme le nôtre, s'il s'agissait d'une simulation, nécessiterait une optimisation et une compression des données intégrées afin de réduire la puissance de calcul et les besoins en stockage de données pour faire fonctionner la simulation.

C'est exactement ce que nous observons tout autour de nous, y compris dans les données numériques, les systèmes biologiques, les symétries mathématiques et l'univers tout entier.

Des études complémentaires sont nécessaires avant de pouvoir affirmer que la deuxième loi de l'infodynamique est aussi fondamentale que la deuxième loi de la thermodynamique. Il en va de même pour l'hypothèse de l'univers simulé.

Mais si elles résistent toutes deux à un examen approfondi, c'est peut-être la première fois que des preuves scientifiques à l'appui de cette théorie ont été produites – comme je l'ai expliqué dans mon récent livre.

Melvin M. Vopson, professeur agrégé de physique, Université de Portsmouth

Source: The Conversation, le 26 octobre 2023 – Traduction par Astro Univers