In de wereld van de fysica en informatica is er een groeiend besef dat het universum zelf een soort computer is, voortdurend bezig met het verwerken van informatie op een manier die doet denken aan hoe een computer werkt.
Deze visie, die de grenzen tussen natuurkunde, informatica en filosofie doet vervagen, biedt een nieuw perspectief op de aard van het universum en de oorsprong van zijn complexiteit.
In dit artikel duiken we dieper in dit fascinerende idee, onderzoeken we de implicaties ervan en kijken we hoe het ons begrip van het universum en onze technologieën, zoals quantumcomputers, kan veranderen.
Het Universum als Informatie
Het universum is niet alleen gevuld met bits van informatie, maar deze bits zijn ook voortdurend aan het veranderen. Dit is een cruciaal aspect van ons begrip van het universum. Het gaat niet alleen om de aanwezigheid van informatie, maar ook om de verwerking en transformatie ervan. Deze bits flippen ongeveer 10 tot de 120 keer, wat neerkomt op ongeveer 10 tot de 123 berekeningen. Het is verbazingwekkend dat we dit zo precies kunnen krijgen.
Het Universum als een Computer
Het universum is niet alleen een verzameling bits van informatie, maar het is in feite een computer. Dit idee is al meer dan 100 jaar bekend. Elk atoom, elk elementair deeltje heeft bits van informatie. We kunnen nu beginnen te praten over het universum als een computer, een computationeel universum. Dit zou je kunnen zeggen is het primaire kenmerk van het universum.
De Rol van Quantummechanica
Quantummechanica speelt een belangrijke rol in ons universum. Het maakt informatie eindig, het maakt het universum digitaal. Dit is waarom quantummechanica de chemie eindig maakt. Er is een bepaald aantal chemische combinaties, een bepaald aantal verschillende atomen en moleculen die werken en andere niet. Het maakt de natuur digitaal. Het maakt ons DNA digitaal. We kunnen twee bits per basepaar hebben. De rol die quantummechanica speelt is om de natuur digitaal te maken.
De Gevolgen van een Computergestuurd Universum
Een van de gevolgen van het idee dat het universum een computer is, is dat we onze eigen computers kunnen bouwen. We kunnen quantumcomputers bouwen omdat het universum al aan het berekenen is. We hacken in feite in de berekening van het universum. We laten het universum een berekening uitvoeren die wij willen dat het doet, niet alleen degene die het al op eigen houtje doet.
De Complexiteit van het Universum
Het feit dat het universum aan het berekenen is, verklaart waarom het complex is. De wetten van de fysica op zich zijn eenvoudig. Je kunt ze op de achterkant van een T-shirt zien staan. Maar waar komt al deze complexiteit vandaan? Dat wordt verklaard door het feit dat het universum aan het berekenen is.
Als je iets, zelfs iets heel eenvoudigs, begint te berekenen en verschillende combinaties van informatieverwerking begint te proberen, zal het noodzakelijkerwijs complexiteit genereren.
Dit proces van voortdurende berekening en transformatie leidt tot de vorming van structuren die zichzelf kunnen reproduceren, zoals eenvoudige moleculen die zichzelf kunnen reproduceren via chemische reacties.
Deze zelfreplicerende structuren geven op hun beurt noodzakelijkerwijs aanleiding tot complexere entiteiten, zoals levende organismen en uiteindelijk tot de complexe structuren en systemen die we in ons universum zien, van sterrenstelsels tot menselijke samenlevingen.
Quantumcomputing: De Toekomst van Informatieverwerking
Quantumcomputing maakt gebruik van de principes van de quantummechanica om informatie te verwerken. In tegenstelling tot traditionele computers, die bits van informatie gebruiken die 0 of 1 kunnen zijn, gebruiken quantumcomputers quantum bits, of qubits, die tegelijkertijd 0 en 1 kunnen zijn dankzij het principe van superpositie. Dit betekent dat quantumcomputers veel meer informatie kunnen verwerken dan traditionele computers.
In een quantumcomputer kan de spin van een proton bijvoorbeeld worden gebruikt om een bit informatie op te slaan: spin omhoog kan 0 vertegenwoordigen en spin omlaag kan 1 vertegenwoordigen. Door logische operaties uit te voeren op deze protonen, kunnen we kleine computers bouwen waarbij elk atoom een bit informatie opslaat.
De Universele Berekening en de Oorsprong van Complexiteit
Het idee dat het universum aan het berekenen is, heeft diepgaande implicaties voor ons begrip van de oorsprong van complexiteit. De wetten van de fysica zijn op zichzelf eenvoudig, en de initiële staat van het universum bij de Big Bang was ook extreem eenvoudig. Dus waar komt al deze complexiteit vandaan?
Het antwoord ligt in het feit dat het universum aan het berekenen is. Zelfs een eenvoudig systeem dat begint met het verwerken van informatie en het uitproberen van verschillende combinaties van informatieverwerking zal noodzakelijkerwijs complexiteit genereren. Dit proces leidt tot de vorming van structuren die zichzelf kunnen reproduceren, zoals eenvoudige moleculen die zichzelf kunnen reproduceren via chemische reacties.
Deze zelfreplicerende structuren geven op hun beurt noodzakelijkerwijs aanleiding tot complexere entiteiten, zoals levende organismen. En deze organismen geven aanleiding tot nog complexere structuren, zoals menselijke samenlevingen en technologieën. Dit proces van toenemende complexiteit is een direct gevolg van het feit dat het universum aan het berekenen is.
Conclusie
Het idee dat het universum een computer is, is misschien een vreemd, postmodern idee, maar het is in feit een idee dat al meer dan een eeuw oud is. Het is een idee dat ons helpt om de complexiteit van het universum te begrijpen en dat ons in staat stelt om technologieën te ontwikkelen, zoals quantumcomputers, die gebruik maken van de computationele aard van het universum. En wie weet wat voor interessante dingen er in de toekomst zullen gebeuren? Zoals James Brown ooit zei: “Ik weet niet wat er hierna komt, maar wat het ook is, het moet funky zijn.”
Bron: YouTube video
