Tranh luận Giả thuyết Mô phỏng: Lý thuyết Thông tin đối đầu Giới hạn Tính toán

Cuộc tranh luận triết học và khoa học xoay quanh giả thuyết mô phỏng, một ý tưởng được phổ biến rộng rãi qua tác phẩm điện ảnh *The Matrix*, đang có những diễn biến học thuật mới vào năm 2025. Trọng tâm của sự đối đầu này là những lập luận mới ủng hộ mô hình này thông qua lăng kính của lý thuyết thông tin, đối lập với các phản biện dựa trên những giới hạn vật lý và tính toán không thể vượt qua.

Các nghiên cứu và công bố liên quan trải dài từ lập luận xác suất ban đầu của Nick Bostrom năm 2003 đến những phát triển chuyên sâu vào các năm 2022, 2023 và đầu năm 2025. Các trung tâm học thuật tham gia đối thoại bao gồm Đại học Portsmouth tại Vương quốc Anh, nơi Tiến sĩ Melvin Vopson nghiên cứu, Đại học Bologna, Ý, với công trình của Nhà vật lý thiên văn Franco Vazza, và các nhà nghiên cứu tại Đại học Louisville, Hoa Kỳ. Những nhân vật khác trong cuộc thảo luận bao gồm Elon Musk, người đôi khi bày tỏ sự ủng hộ, và các học giả như John Barrow và Roman Yampolskiy.

Vopson đã đề xuất một khuôn khổ lý thuyết mới, nổi bật là Định luật Nhiệt động lực học Thông tin Thứ hai, được phát triển cùng với nhà vật lý Serban Lepadatu vào năm 2022. Lập luận của Vopson tập trung vào việc diễn giải lại các định luật vật lý thông qua thông tin, cho rằng lực hấp dẫn có thể là một hiệu ứng nổi lên từ quá trình tối ưu hóa thông tin. Công trình của ông cho thấy sự giảm entropy trong các hệ thống thông tin theo thời gian, điều này trái ngược với Định luật Nhiệt động lực học thứ hai truyền thống và có thể là bằng chứng cho thấy vũ trụ có cơ chế “tối ưu hóa và nén dữ liệu” nội tại. Vopson thậm chí còn định nghĩa thông tin là trạng thái vật chất thứ năm.

Ngược lại, Franco Vazza đưa ra thách thức định lượng đáng kể đối với giả thuyết này bằng cách tính toán các yêu cầu năng lượng khổng lồ. Nghiên cứu của Vazza, được công bố trên Frontiers in Physics vào năm 2025, chỉ ra rằng việc mô phỏng vũ trụ quan sát được xuống đến thang Planck sẽ đòi hỏi năng lượng vượt xa tổng năng lượng chứa đựng trong chính vũ trụ. Cụ thể, Vazza tính toán rằng việc khởi tạo mô phỏng Trái đất ngay cả ở độ phân giải thấp hơn cũng cần năng lượng tương đương với việc chuyển đổi toàn bộ khối lượng sao của một cụm sao cầu khoảng 100.000 ngôi sao thành năng lượng. Vazza lập luận rằng bất kỳ mô phỏng nào tái tạo thực tế mà chúng ta trải nghiệm đều không tương thích với các định luật vật lý hiện hành, trừ khi các nhà mô phỏng hoạt động trong một vũ trụ có các quy luật vật lý khác biệt.

Bối cảnh lịch sử của cuộc tranh luận bắt nguồn từ lập luận xác suất năm 2003 của Nick Bostrom, người đưa ra bộ ba lựa chọn, trong đó có khả năng chúng ta đang sống trong một mô phỏng do các nền văn minh hậu nhân loại tạo ra. Sự phân đôi rõ ràng trong cuộc tranh luận hiện tại nằm giữa lý thuyết vật lý dựa trên entropy thông tin của Vopson và những giới hạn thực tế về năng lượng của Vazza. Vazza sử dụng các ví dụ cực đoan như lỗ đen, được coi là máy tính hiệu quả nhất về mặt lý thuyết, để chứng minh rằng việc tính toán một giây thời gian Trái đất có thể mất hàng triệu năm. Tuy nhiên, các nhà phê bình, như Lincoln Cannon, cho rằng Vazza có thể đã đánh giá quá cao chi phí, đặc biệt là bằng cách không xem xét đầy đủ các công nghệ năng lượng giả định hoặc khả năng rằng thực tại chỉ cần “tồn tại” ở nơi nó được quan sát.

Cuộc đối đầu học thuật này tiếp tục thúc đẩy sự giao thoa giữa vật lý lý thuyết, lý thuyết thông tin và những câu hỏi triết học cơ bản nhất về sự tồn tại của chúng ta. Mặc dù các kết luận của Vazza dường như bác bỏ phiên bản mô phỏng tổ tiên nếu các nhà mô phỏng tuân theo vật lý tương tự chúng ta, công trình của Vopson lại cung cấp một khuôn khổ lý thuyết mới để khám phá cấu trúc thông tin của vũ trụ, duy trì sự đối thoại về bản chất của thực tại.