จักรวาลคือโปรแกรมคอมพิวเตอร์ใต้บงการของเอเลียนจริงหรือไม่

 จักรวาลคือโปรแกรมคอมพิวเตอร์ใต้บงการของเอเลียนจริงหรือไม่

บรรดานักวิทยาศาสตร์ต่างพยายามกันมานานแสนนานเพื่อตอบคำถามอภิปรัชญาที่ว่า เหตุใดจักรวาลจึงเกิดมาด้วยเงื่อนไขบางอย่างที่เหมาะสมต่อการให้กำเนิดชีวิต และเหตุใดจึงต้องมีกฎเกณฑ์ทางฟิสิกส์และค่าคงที่เฉพาะตัว ซึ่งคอยกำกับให้ดวงดาวโคจรอย่างเป็นระเบียบ จนเกิดปรากฏการณ์ต่าง ๆ ขึ้นมาอย่างที่เราเห็นกัน

คำตอบทางฟิสิกส์ทฤษฎีที่ได้ยินบ่อยครั้งก็คือ จักรวาลหรือเอกภพของเราเป็นหนึ่งในพหุภพ (multiverse) จำนวนนับไม่ถ้วนที่ถือกำเนิดขึ้นมาโดยต่างมีกฎเกณฑ์ทางฟิสิกส์เป็นของตนเอง ส่วนคำตอบยอดนิยมในแนวนิยายแฟนตาซีนั้นจะบอกว่า จักรวาลหรือสรรพสิ่งรวมทั้งตัวเราไม่ใช่วัตถุที่มีอยู่จริง แต่ล้วนเป็น “ความเป็นจริงเสมือน” (virtual reality) ที่จำลองขึ้นด้วยโปรแกรมในควอนตัมคอมพิวเตอร์ของสิ่งมีชีวิตทรงภูมิปัญญาต่างดาว

อย่างไรก็ตามเป็นเรื่องยากที่มนุษย์จะล่วงรู้ได้ว่า ตัวตนของเราและสิ่งต่าง ๆ รอบตัวเป็นสสาร-พลังงานที่มีอยู่จริง หรือเป็นเพียงข้อมูลดิจิทัลที่เอเลียนควบคุมและจำลองขึ้นกันแน่ ล่าสุดศาสตราจารย์ เมลวิน เอ็ม. ว็อปสัน นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยพอร์ตสมัธของสหราชอาณาจักร ได้เสนอวิธีพิสูจน์เพื่อตอบคำถามดังกล่าว โดยระบุในรายงานวิจัยที่ตีพิมพ์ลงในวารสาร AIP Advances ฉบับเดือนมีนาคม 2022 และในบทความล่าสุดของเขาที่เขียนลงเว็บไซต์ The Conversation ดังต่อไปนี้

หลักฐานที่ชี้ว่าสรรพสิ่งเป็นเพียง “ข้อมูลสารสนเทศ”

ศ. ว็อปสันบอกว่า แนวคิดที่มองว่าโลกและจักรวาลเป็นเพียงแบบจำลองคอมพิวเตอร์นั้น แม้จะฟังดูเพ้อฝันเหมือนนิยายวิทยาศาสตร์ แต่อันที่จริงแล้วมีหลักฐานเชิงประจักษ์มาสนับสนุนแนวคิดนี้อยู่ไม่น้อย โดยเฉพาะอย่างยิ่งจากความรู้ในวิทยาการสาขา “ฟิสิกส์สารสนเทศ” (Information Physics)

วิทยาการสาขาดังกล่าวมองว่า ความเป็นจริงทางฟิสิกส์ทั้งหมดไม่ว่าจะเป็นสสาร พลังงาน หรือปริภูมิ-เวลา โดยพื้นฐานแล้วล้วนเป็นปรากฏการณ์ที่ประกอบสร้างขึ้นจาก “บิต” (bit) หรือหน่วยของข้อมูลสารสนเทศในลำดับชั้นที่เล็กย่อยที่สุด เหมือนกับที่มีอยู่ในหน่วยความจำและหน่วยประมวลผลของคอมพิวเตอร์

ตัวอย่างเช่นอุณหภูมิ (temperature) ไม่ใช่สิ่งที่มีอยู่จริงในตัวของสสารหรืออะตอมเอง แต่เป็นปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นเมื่ออะตอมจำนวนมากเคลื่อนไหวพร้อมกัน

เมื่อปี 1989 จอห์น อาร์ชิบาลด์ วีลเลอร์ นักฟิสิกส์ชื่อดังชาวอเมริกันผู้ล่วงลับไปแล้วได้เสนอแนวคิดใหม่ที่ว่า รากฐานของสรรพสิ่งในจักรวาลนั้นคือข้อมูลสารสนเทศ (information) ซึ่งสามารถอธิบายได้ด้วยคณิตศาสตร์ทั้งหมด

ต่อมาในปี 2003 นิก บอสตรอม นักปรัชญาจากมหาวิทยาลัยอ็อกซ์ฟอร์ดเสนอสมมติฐานที่ว่า มนุษย์เราอาจอาศัยอยู่ในแบบจำลองคอมพิวเตอร์ สมมติฐานข้างต้นนี้ทำให้เซต ลอยด์ นักฟิสิกส์ของเอ็มไอที (MIT) เสนอต่อไปว่า จักรวาลหรือเอกภพทั้งหมดอาจเป็นคอมพิวเตอร์ควอนตัมขนาดยักษ์ก็เป็นได้

โลกเสมือนที่เกิดจากการจำลองด้วยโปรแกรมคอมพิวเตอร์นั้น มีกลไกการทำงานที่สอดคล้องกับหลักกลศาสตร์ควอนตัม ซึ่งในกรณีนี้ “บิต” หรือหน่วยย่อยที่สุดของข้อมูลสารสนเทศทำหน้าที่เป็นเสมือนอนุภาค (particle) ดังนั้นภาพของสิ่งต่าง ๆ ที่เรามองเห็นจึงเป็นเพียงการประกอบกันขึ้นของจุดหรือพิกเซล (pixel) ซึ่งเป็นข้อมูลแบบหนึ่งเท่านั้น

กฎเกณฑ์ทางฟิสิกส์ที่เป็นกฎธรรมชาติของสรรพสิ่งซึ่งปรากฏอยู่ทั่วทุกแห่งหน ยังมีลักษณะคล้ายกับรหัสหรือโค้ด (code) ที่แบบจำลองคอมพิวเตอร์จะดำเนินปฏิบัติการหรือประมวลผลตามที่มีผู้เขียนกำกับเอาไว้แล้ว ตัวอย่างเช่นความเร็วแสงซึ่งเป็นความเร็วสูงสุดในจักรวาลนั้น เหมือนกับความเร็วสูงสุดในการทำงานของคอมพิวเตอร์ซึ่งถูกจำกัดไว้ด้วยความเร็วของหน่วยประมวลผล (processor)

ภาวะที่ข้อมูลมีปริมาณมากล้นเหลือจนท่วมท้นเกินที่ระบบจะรับได้ ย่อมทำให้การประมวลผลของคอมพิวเตอร์ล่าช้าหรือติดขัด เช่นเดียวกับที่ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์ระบุว่า เวลาจะเดินช้าลงเมื่อเข้าใกล้หลุมดำซึ่งเป็นวัตถุที่มีมวลมหาศาล

ปรากฏการณ์ความพัวพันเชิงควอนตัม (quantum entanglement) เป็นหลักฐานอีกชิ้นหนึ่งที่ชี้ว่าจักรวาลอาจเป็นเพียงความเป็นจริงเสมือน เนื่องจากการที่คู่อนุภาคซึ่งแยกห่างจากกัน สามารถเกิดความเปลี่ยนแปลงตามกันได้ในทันทีอย่างเหลือเชื่อ แม้จะตั้งอยู่ห่างกันไปถึงนับล้านปีแสงก็ตาม

ในกรณีนี้สมมติฐานความเป็นจริงเสมือนมีคำอธิบายว่า การที่คู่อนุภาคสามารถเชื่อมต่อและมีปฏิกิริยาต่อกันได้อย่างฉับพลันโดยไวกว่าความเร็วแสงนั้น สามารถจะเป็นไปได้ในโปรแกรมคอมพิวเตอร์ ซึ่งมีการเขียนโค้ดให้ทุกตำแหน่งข้อมูลมีระยะห่างจากหน่วยประมวลผลกลางเท่ากัน 

หลักความสมมูลระหว่างมวล-พลังงาน-ข้อมูลสารสนเทศ

ศ. ว็อปสันได้เสนอวิธีพิสูจน์ว่าสรรพสิ่งคือโปรแกรมคอมพิวเตอร์จริงหรือไม่ โดยใช้หลักความสมมูลระหว่างมวล-พลังงาน-ข้อมูลสารสนเทศ (Mass - Energy - Information Equivalence Principle) ที่เขาคิดค้นขึ้นและตีพิมพ์เผยแพร่ครั้งแรกในวารสาร AIP Advances ตั้งแต่ปี 2019

หลักการข้างต้นถือว่าจักรวาลที่ถูกจำลองขึ้นจะเต็มไปด้วย “บิต” หรือหน่วยย่อยที่สุดของข้อมูลสารสนเทศ (information bits) โดยข้อมูลนี้มีความเท่าเทียมกับมวลและพลังงานซึ่งเป็นสภาพความเป็นจริงพื้นฐานของจักรวาลที่เราคุ้นเคย ดังนั้นหากสามารถตรวจพบข้อมูลหรือโค้ดที่แฝงอยู่ทั่วไปรอบตัวเราในมวลหรือพลังงานได้ ก็จะสามารถยืนยันความถูกต้องของสมมติฐานความเป็นจริงเสมือนได้เช่นกัน

ศ. ว็อปสันมองว่า ที่จริงแล้วข้อมูลสารสนเทศนั้นคือสสารสถานะที่ 5 ของจักรวาล นอกเหนือไปจากของแข็ง, ของเหลว, ก๊าซ, และพลาสมา เขายังได้คำนวณเอาไว้ว่าอนุภาคมูลฐาน 1 หน่วย ในจักรวาลส่วนที่เรามองเห็นและสำรวจไปถึง ควรจะมีข้อมูลสารสนเทศอยู่โดยเฉลี่ย 1.509 บิต

เราอาจทำการทดลองเพื่อหาร่องรอยของข้อมูลสารสนเทศนี้ได้ด้วยการชนอนุภาค ซึ่งเป็นวิธีที่เทคโนโลยีในปัจจุบันสามารถทำได้ โดย ศ. ว็อปสันเสนอให้ใช้พลังงานสูงเร่งและชนอนุภาคมูลฐานเข้ากับคู่ตรงข้ามของมันหรือปฏิอนุภาค (anti-particle) เพื่อให้ลบล้างและปลดปล่อยข้อมูลภายในออกมากับโฟตอน (photon) หรืออนุภาคของแสงที่จะเกิดขึ้นตามมาในช่วงคลื่นความถี่ที่ ศ. ว็อปสันได้ทำนายเอาไว้แล้ว

นอกจากวิธีพิสูจน์ของศ. ว็อปสัน ซึ่งเขาได้ประกาศระดมทุนสาธารณะมูลค่า 8 ล้านบาทที่เว็บไซต์ indiegogo.com เพื่อนำเงินไปทำการทดลองชนอนุภาคดังกล่าวแล้ว ยังมีวิธีการพิสูจน์อีกแบบหนึ่งของจอห์น บาร์โรว์ นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษผู้ล่วงลับ ซึ่งให้มองหาความผิดพลาด (error) เล็ก ๆ น้อย ๆ ที่คอมพิวเตอร์ทั่วไปจะต้องมีและโปรแกรมเมอร์จะต้องทำการแก้ไขในทันทีด้วย

หากพบปรากฏการณ์ที่เป็นเสมือนการซ่อมแซมแก้ไขระบบ เช่นผลการทดลองครั้งแรกเกิดขัดแย้งกับผลการทดลองซ้ำครั้งถัดมาในทันที หรือค่าคงที่บางอย่างในธรรมชาติเปลี่ยนแปลงโดยฉับพลัน แสดงว่าผู้เขียนและควบคุมโปรแกรมจำลองความเป็นจริงแห่งจักรวาล ได้สร้างข้อมูลสารสนเทศชุดใหม่ที่กำกับ “ความเป็นจริงเสมือน” ขึ้นมาแล้ว