Gravitační síla jako optický klam?
Od dob Isaaca Newtona až po Alberta Einsteina byla gravitace vnímána jako jedna ze základních sil přírody – neviditelná, ale nepostradatelná síla, která drží vesmír pohromadě. Ale co když je to všechno jinak? Co když je gravitace jen vedlejší produkt něčeho hlubšího – projevem způsobu, jakým vesmír zpracovává a komprimuje informace?
Tuto provokativní myšlenku přináší fyzik Melvin M. Vopson, docent na University of Portsmouth, ve své nové teorii publikované v odborném časopise AIP Advances.
Zrod druhého zákona infodynamiky
Vopson vychází z oboru informační teorie, jejímž zakladatelem byl americký matematik Claude Shannon. Tento obor zkoumá, jak lze kvantifikovat, ukládat a přenášet informace – a nachází čím dál více uplatnění i ve fyzice.
V roce 2023 Vopson navrhl druhý zákon infodynamiky, podle kterého má v uzavřeném informačním systému dojít ke snížení nebo zachování informační entropie – tedy neuspořádanosti informací. Tento zákon je v kontrastu se známým druhým zákonem termodynamiky, jenž říká, že fyzikální entropie (neuspořádanost hmoty a energie) v uzavřeném systému vždy roste.
Káva jako příklad vesmíru
Představme si šálek horké kávy. Jak chladne, teplota se vyrovnává s okolím a dosahuje termodynamické rovnováhy. V tu chvíli je fyzická entropie nejvyšší – všechny molekuly mají stejnou energii, jsou rozptýlené a „náhodné“.
Ale z hlediska informace je to naopak: když mají všechny molekuly stejnou energii, systém je informačně jednodušší. Všechny „znaky“ ve zprávě jsou stejné – a to znamená nízkou informační entropii.
Gravitační kolaps jako komprese dat
A teď přeneseně: když se částice a objekty ve vesmíru začnou shlukovat (např. planety, hvězdy, galaxie), jejich rozložení je předvídatelnější – snižuje se množství informace potřebné k jejich popisu. Namísto chaotického rozptýlení jsou „komprimovány“ do jednodušší struktury.
To je přesně to, co dělají počítače: zjednodušují, tříbí, spojují data, aby šetřily paměť a výpočetní výkon. Podle Vopsona je možné, že gravitační síla není silou v pravém slova smyslu, ale důsledkem tohoto univerzálního „úklidu“ informací.
Vesmír jako síť pixelů
Podle Vopsona není prostor spojitý, ale je tvořen drobounkými informačními buňkami – jako pixely na obrazovce. Každá „buňka“ obsahuje základní údaje o tom, co se v daném místě vesmíru děje.
Když do prostoru umístíte mnoho objektů, systém se komplikuje. Ale pokud se tyto objekty spojí (např. gravitačně), množství potřebných dat k jejich popisu se zmenší. Vesmír tak směřuje k minimální informační entropii, k jednoduchosti.
A co je nejzajímavější – když Vopson do rovnic započítal tento princip, zjistil, že výsledná „informační síla“ odpovídá přesně Newtonovu gravitačnímu zákonu.
Gravitační zákon jako pravidlo softwaru
Tato teorie navazuje na starší koncepty tzv. entropické gravitace, ale jde ještě dál – tvrdí, že gravitace je důsledkem výpočtových principů. Stejně jako počítače hledají optimální řešení, může i vesmír fungovat jako výpočetní systém se zabudovanou snahou o efektivitu.
To vede k fascinujícímu závěru: pokud je náš vesmír výsledkem „kosmického softwaru“, pak jsou věci jako symetrie, komprese informací a fyzikální zákony přirozeným důsledkem programového kódu.
Žijeme v simulaci?
Definitivní důkaz, že žijeme v simulaci, zatím nemáme. Ale jak říká Vopson – čím hlouběji pronikáme do tajemství vesmíru, tím více se chová jako výpočetní proces. A pokud je tomu tak, možná gravitace není základem reality, ale její optimalizací. Jako když se program snaží ušetřit místo v paměti.
Zdroje a inspirace:
Melvin M. Vopson: The Conversation, 13. 5. 2025
Vopson, M. M. (2023). The second law of infodynamics. AIP Advances.
Shannon, C. E. (1948). A Mathematical Theory of Communication.
NASA, ESA, CSA, STScI – Webb ERO Production Team: Webb Telescope's view of the Tarantula Nebula
Popularizace teorie entropické gravitace: Verlinde, E. (2011)
