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Órbitas de estrellas bajo la atracción gravitacional de un agujero negro.
(ESO/L. Calçada/spaceengine.org)
Esta ley postula que la entropía de la información, o desorganización, disminuye dentro de los sistemas de información cerrados, reflejando la tendencia del universo hacia la simplicidad y la eficiencia
Hemos dado por sentado durante mucho tiempo que la gravedad es una de las fuerzas básicas de la naturaleza, uno de los hilos invisibles que mantienen el universo unido. Pero supongamos que esto no es cierto. Supongamos que la ley de la gravedad es simplemente un eco de algo más fundamental: un subproducto del universo operando bajo un código similar al de un ordenador.
Esa es la premisa de mi última investigación, publicada en la revista AIP Advances. Sugiere que la gravedad no es una fuerza misteriosa que atrae los objetos entre sí, sino el producto de una ley informacional de la naturaleza que denomino la segunda ley de la infodinámica.
Es una noción que parece ciencia ficción, pero que se basa en la física y en la evidencia de que el universo parece estar operando sospechosamente como una simulación informática.
En las tecnologías digitales, desde las aplicaciones de su teléfono hasta el mundo del ciberespacio, la eficiencia es clave. Los ordenadores compactan y reestructuran sus datos constantemente para ahorrar memoria y potencia de cálculo. ¿Quizás lo mismo está ocurriendo en todo el universo?
La teoría de la información, el estudio matemático de la cuantificación, el almacenamiento y la comunicación de la información, puede ayudarnos a comprender lo que está sucediendo. Originalmente desarrollada por el matemático Claude Shannon, se ha vuelto cada vez más popular en física y se utiliza en una gama creciente de áreas de investigación.
En un artículo de 2023, utilicé la teoría de la información para proponer mi segunda ley de la infodinámica.
Esta estipula que la "entropía" de la información, o el nivel de desorganización de la información, tendrá que reducirse o permanecer estática dentro de cualquier sistema de información cerrado dado. Esto es lo opuesto a la popular segunda ley de la termodinámica, que dicta que la entropía física, o desorden, siempre aumenta.
Tomemos una taza de café que se enfría. La energía fluye de caliente a frío hasta que la temperatura del café es la misma que la temperatura de la habitación y su energía es mínima, un estado llamado equilibrio térmico. La entropía del sistema es máxima en este punto, con todas las moléculas distribuidas al máximo, teniendo la misma energía. Lo que eso significa es que la dispersión de energías por molécula en el líquido se reduce.
Si se considera el contenido de información de cada molécula en función de su energía, entonces al principio, en la taza de café caliente, la entropía de la información es máxima y en el equilibrio la entropía de la información es mínima. Esto se debe a que casi todas las moléculas están en el mismo nivel de energía, convirtiéndose en caracteres idénticos en un mensaje informacional. Por lo tanto, la dispersión de diferentes energías disponibles se reduce cuando hay equilibrio térmico.
Pero si consideramos solo la ubicación en lugar de la energía, entonces hay mucho desorden de información cuando las partículas se distribuyen aleatoriamente en el espacio: la información requerida para seguirles el ritmo es considerable. Sin embargo, cuando se consolidan bajo la atracción gravitatoria, como lo hacen los planetas, las estrellas y las galaxias, la información se compacta y se vuelve más manejable.
En las simulaciones, eso es exactamente lo que ocurre cuando un sistema intenta funcionar de manera más eficiente. Por lo tanto, la materia que fluye bajo la influencia de la gravedad no necesita ser el resultado de una fuerza en absoluto. Quizás sea una función de la forma en que el universo compacta la información con la que tiene que trabajar.
Aquí, el espacio no es continuo ni uniforme. El espacio está formado por pequeñas "células" de información, similares a los píxeles de una foto o las retículas de la pantalla de un videojuego. En cada célula hay información básica sobre el universo, dónde, por ejemplo, está una partícula, y todas se juntan para formar el tejido del universo.
Si colocas elementos dentro de este espacio, el sistema se vuelve más complejo. Pero cuando todos esos elementos se unen para ser un solo elemento en lugar de muchos, la información vuelve a ser simple.
El universo, bajo este punto de vista, tiende naturalmente a buscar aquellos estados de mínima entropía de la información. La clave real es que, si se hacen los cálculos, la "fuerza informacional" entrópica creada por esta tendencia hacia la simplicidad es exactamente equivalente a la ley de gravitación de Newton, como se muestra en mi artículo.
Esta teoría se basa en estudios anteriores de "gravedad entrópica" pero va un paso más allá. Al conectar la dinámica de la información con la gravedad, llegamos a la interesante conclusión de que el universo podría estar funcionando con algún tipo de software cósmico. En un universo artificial, se esperarían reglas de máxima eficiencia. Se esperarían simetrías. Se esperaría compresión.
Y se esperaría que la ley, es decir, la gravedad, emergiera de estas reglas computacionales.
Puede que aún no tengamos evidencia definitiva de que vivimos en una simulación. Pero cuanto más profundo miramos, más parece comportarse nuestro universo como un proceso computacional.
