この世界は「シミュレーション」なのか？物理学者が提唱する新たな証拠とは

2025.04.05 07:00 編集部

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　1999年の映画『マトリックス』で描かれた衝撃的な真実――私たちが生きるこの世界は、実は精巧なコンピューターシミュレーションであるというアイデア。これは単なるSFの空想話として片付けられるものではないかもしれない。ポーツマス大学の物理学者メルヴィン・ヴォプソン博士は、この大胆な仮説を裏付ける「証拠」を発見したと主張しているのだ。

　ヴォプソン博士は、宇宙がデジタル的な模倣品である可能性を探求する研究者の一人だ。『マトリックス』への言及も厭わず、自身の著書のタイトルにも続編のタイトルをもじった『Reality Reloaded』と名付けるなど、このテーマへの強い関心を示している。

　これまでにも多くの哲学者や科学者が「シミュレーション仮説」について思索を巡らせてきたが、ヴォプソン博士は、彼らが持ち得なかったもの、すなわち具体的な「証拠」を提示できると主張する。その鍵を握るのが、彼が提唱する「情報ダイナミクス第二法則（Second Law of Infodynamics）」だ。

熱力学第二法則との矛盾？「情報エントロピー」の謎

　物理学の世界には、宇宙の森羅万象を支配する法則が存在する。中でも有名なのが「熱力学第二法則」だ。これは、孤立した系における無秩序さの度合いを示す「エントロピー」は、時間とともに増大するか一定に保たれるかのどちらかであり、決して減少しない、という法則である。

　ヴォプソン博士は、自身の先行研究で「物質の第五の状態」と定義した「情報システム」においても、この法則が同様に当てはまるはずだと考えた。つまり、情報システムのエントロピーも時間とともに増大するはずだと予測したのだ。

　しかし、実際の観測結果は異なっていた。情報のエントロピーは一定に保たれるか、平衡状態ではむしろ最小値に向かって減少する傾向が見られたのである。これは熱力学第二法則と真っ向から矛盾する。この発見が、ヴォプソン博士に「情報ダイナミクス第二法則」という新たな法則の着想を与えた。

「宇宙は熱の増減なしに膨張していることがわかっています。これは、宇宙全体の総エントロピーが一定でなければならないことを意味します」とヴォプソン博士は説明する。「しかし、熱力学からはエントロピーが常に増大することもわかっています。これは、増大する熱力学エントロピーを相殺する別のエントロピー、すなわち『情報エントロピー』が存在するに違いないことを示しているのです」。

自然界に見る「データ圧縮」の証拠？

　ヴォプソン博士は、この「情報ダイナミクス第二法則」が、原子物理学（電子の配置）、宇宙論（前述の宇宙膨張）、そして生物システムなど、自然界の様々な領域で働いていると主張する。特に生物システムに関しては、ダーウィンの進化論における「突然変異はランダムに起こる」という考えに対し、大胆な異論を唱える。突然変異は、実は情報エントロピーを最小化する方向に起こるのではないか、というのだ。彼は常に変異し続ける新型コロナウイルスを分析し、その遺伝子変異のダイナミクスと情報エントロピーとの間に「ユニークな相関関係」があることを示す論文を発表している。

　そして、これらの考察の先に、ヴォプソン博士が見据えるのが「シミュレーション仮説」の証明だ。「超複雑な宇宙がシミュレーションであるならば、その実行に必要な計算能力とデータストレージ要件を削減するために、組み込みのデータ最適化と圧縮が必要になるはずです」と彼は述べる。

「そしてこれこそが、デジタルデータ、生物システム、数学的対称性、そして宇宙全体を含む、私たちの周りの至る所で観測されていることなのです」つまり、自然界に見られる情報エントロピーの減少傾向は、宇宙が効率的なデータ圧縮メカニズムを持つ、シミュレーションであることの証拠だというわけだ。

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　もちろん、ヴォプソン博士の主張は、現時点では一つの仮説に過ぎない。科学界で広く受け入れられるためには、さらなる厳密な検証と実証が必要となるだろう。シミュレーション仮説を支持する研究もあれば、否定する研究も数多く存在する。ヴォプソン博士の「情報ダイナミクス第二法則」が、今後どのような発見につながるのかは未知数だ。

　古代ギリシャの哲学者プラトンが投げかけた「この世界は現実なのか？」という問いは、現代科学の最前線においても、未だ答えの出ない深遠な謎として横たわっている。

参考：Popular Mechanics、ほか