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この世がコンピュータシミュレーションならどれくらいのデータが必要か算出される！

2021.11.23 18:00 文＝仲田しんじ

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　この宇宙がコンピュータシミュレーションだった場合、いったいどれほどのデジタルデータ量が必要なのか。もちろん途方もない情報量になるのだが、最新の研究でその数字が算出されていて興味深い。

■宇宙の総情報量は？

　この世界、この宇宙がコンピュータシミュレーションであるという“シミュレーション仮説”は、普通に考えて荒唐無稽に感じられるが、驚くべきことにそれなりの支持を受けている理論である。シミュレーション仮説の支持者にはあのイーロン・マスク氏もいるのだ。

　ではもしこの宇宙がコンピュータシミュレーションであった場合、どれほどのデータ量が必要なのだろうか。

　デジタルデータの最小単位がビットであるが、今回、英ポーツマス大学から発表された研究によれば、この宇宙の現実が全て巨大なシミュレーションによって構築されているとした場合の必要最低限の情報量は、なんと6億の兆兆兆兆兆兆兆兆倍ビット（6×10の80乗ビット）であるとの計算結果を報告している。

　60年前、ドイツ系アメリカ人の物理学者、ロルフ・ランダウアーが提唱した「ランダウアーの原理（Landauer’s Principle）」によれば、情報を消去するには、それに相当するエネルギーを消失させねばならならず、ビットの生成と消去が多くなればなるほど、それに必要となるエネルギーも増大し、熱力学的エントロピーの上昇が起きることを主張している。つまり情報もまた質量やエネルギーと同じく実体をともなった物理量であると定義したのである。

　ポーツマス大学の物理学者、メルビン・ボプソン氏は、この「ランダウアーの原理」に基づいて、このビットとエネルギーの関係を説明している。ボプソン氏は情報もまたエネルギーから物質へと（あるいはその逆も）状態が転移できると仮定し、膨大なデータを作り出すための膨大なエネルギーは、質量と等価であると説明している。

「質量エネルギー情報の等価原理を使用して、私は情報が宇宙の物質の支配的な形である可能性があると推測しました」とボプソン氏は科学系メディア「Live Science」に語る。

　研究チームはこのランダウアーの理論をもとに、陽子や中性子などの亜原子粒子を情報と見なすことができるとして計算し、陽子または中性子には1.509ビットのエンコードされた情報に相当するものが含まれていることを導き出した。

　次にボプソン氏は観測可能な宇宙の粒子の総数の推定値から、宇宙の総情報量は6億の兆兆兆兆兆兆兆兆倍ビット（6×10の80乗ビット）であると算出したのである。