英国朴茨茅斯大学的物理学家梅尔文·沃普森提出，宇宙的功能就像一种先进的计算机模拟。他的这个想法基于他开发的物理定律，称为信息动力学第二定律。该定律观察到系统中的信息熵趋于减少或保持恒定，这与传统热力学熵的情况相反。
热力学第二定律指出，随着时间的推移，孤立系统的无序度会增加。例如，热物体逐渐冷却，直到它们与周围环境达到平衡。然而，Vopson 在信息系统中发现了相反的行为，其中信息熵被最小化，这表明优化和数据压缩过程。
这一特性类似于计算机的功能和复杂的数字模拟。模拟宇宙需要有效的机制来减少存储和处理要求。研究人员认为，在自然界中观察到的模式恰恰表明了这种类型的优化。
正在分析的新物理定律
信息动力学第二定律适用于不同领域。在数字系统中，信息的组织方式可以最大限度地减少冗余。在原子水平上，数学对称性以低信息熵状态出现。
在生物学中，基因组研究揭示了类似的模式。 Vopson 分析了 SARS-CoV-2 病毒的突变，并观察到遗传信息的熵随着时间的推移而减少。这个过程指出了突变的确定性方向，优先考虑数据效率而不是纯粹的随机性。
从晶体到生物分子，对称性在自然结构中占主导地位。高度对称的状态对应于描述所需的最少信息量。大自然似乎倾向于这种配置来优化数据存储。
在病毒基因组中的应用
研究人员检查了 SARS-CoV-2 整个进化过程中的真实基因序列。根据经典达尔文模型，突变并不是以纯粹随机的方式分布的。相反，它们遵循信息熵减少的趋势，达到最小平衡。
这种动态表明遗传密码中存在自我优化机制。病毒调整其信息以提高计算效率。沃普森和合作者强调，这种行为强化了宇宙作为一个编程系统的想法。
对称性和宇宙效率
从这个角度解释了自然界普遍存在的对称性。雪花、分子结构和宇宙学图案表现出高度对称性。这些状态最大限度地减少了所涉及信息的熵。
浩瀚的宇宙需要极端的数据压缩才能进行可行的模拟。在多个级别观察到的最小化支持了该假设。沃普森说，这些模式出现在数字数据、生物学、原子物理学和宇宙学中。
该定律普遍适用，并且表现为宇宙必然性。它平衡了热力学熵的增加和信息熵的减少。这种补偿允许宇宙在不违反基本原理的情况下膨胀。
正在进行的科学辩论
模拟假说在物理学家和哲学家中仍然是推测性的。在尼克·博斯特罗姆（Nick Bostrom）的论点等表述之后，它引起了人们的关注。技术人士也讨论了这种可能性。
沃普森根据他的定律提出了经验证据。关于病毒突变和数学对称性的研究提供了观察支持。尽管如此，科学界仍要求进行更多独立的测试和验证。
该理论并未达成共识。她与传统的物理学观点共存。未来的研究可以探索该法律的具体预测，以验证或反驳其含义。
对物理学和生物学的影响
信息动力学第二定律影响不同的领域。在遗传学中，信息最小化驱动的突变改变了进化的理解。在宇宙学中，它解释了大规模观察到的模式。
研究人员认为，信息具有质量并构成基本状态。这将量子物理学、热力学和信息论联系起来。基因疗法和计算领域可能会出现进步。
这个想法挑战了既定观点。它提出自然规律源自计算优化。目前的观察结果与这一观点一致，尽管还需要严格的验证。