宇宙は圧縮アルゴリズムを必要としない

ポーツマス大学におけるMelvin Vopsonの研究は、哲学の学位から始まったわけではなく、SARS-CoV-2の変異が示す特異で厄介な振る舞いから始まった。世界中がワクチンを求めていた一方で、Vopsonはウイルスの情報量に着目していた。彼は、生物学的進化の雑然とした混沌とした期待に反するある事実に気づいた。ウイルスの物理的な情報エントロピーが増加しておらず、逆に減少していたのだ。古典熱力学の世界では、システムは無秩序に向かう傾向がある。Vopsonのデータにおいて、宇宙は野生の森というよりは、小さなハードドライブ向けに最適化されるソフトウェアアップデートのように見えた。

この観察が、Vopsonが「情報力学の第二法則（Second Law of Infodynamics）」と呼ぶものにつながった。これは、あらゆるシステムにおける情報エントロピーは時間経過とともに一定であるか、または減少しなければならないという、挑発的で、時には異端に近い命題である。これが熱力学第二法則と逆のように聞こえるなら、それは実際に逆だからだ。しかし、私たちが巨大な計算構造の中に住んでいるという考えに取り憑かれている人々にとって、Vopsonの法則は決定的な証拠となる。それは、宇宙が情報を最小化するという使命、つまりベルリンやシリコンバレーのソフトウェアエンジニアなら誰でもデータ圧縮として認識するプロセスによって支配されていることを示唆している。

存在に対する熱力学的な税金

シミュレーション仮説の議論は通常、物理的な証拠の欠如に苦しみ、寮の部屋で行われる夜更けの思索の域を出ないことが多い。しかしVopsonは、自身の理論をランダウアーの原理（Landauer principle）に結びつけている。1960年代に確立されたRolf Landauerの原理は、1ビットの情報を消去すると、微小で測定可能な量の熱が放出されるというものだ。これはビットの抽象的な世界とジュール（Joule）の物理的な世界をつなぐ架け橋である。フランクフルトやダブリンのデータセンターのエネルギー消費が国家安全保障や産業政策の問題となっているヨーロッパの文脈において、ランダウアーの原理はもはや理論的な好奇心の対象ではない。それは予算書に記載される項目となっている。

もし情報に質量とエネルギーがあるならば（Vopsonが現在検証しようとしている仮説）、宇宙全体をデータ管理の演習とみなすことができる。雪の結晶の六角形の格子から銀河の渦巻く腕に至るまで、自然界に見られる対称性は「美」としてではなく、効率の尺度として解釈できる可能性がある。対称性はコーディングが容易だ。ギザギザの不規則な岩を記述するよりも、円を記述する方が必要なデータは少なくて済む。シミュレーション支持者にとって、私たちの宇宙が優雅な数学的法則に従っているという事実は奇跡ではなく、開発者がオーバーヘッドを節約しようとした証拠なのである。

UBC Okanaganが突きつけた数学の壁

「情報力学」陣営が宇宙の優雅さにコードを見出す一方で、ブリティッシュコロンビア大学オカナガン校（UBC Okanagan）の物理学者グループは、シミュレーション理論が依拠するまさにその道具、すなわち「数学」を用いて、正反対の結論に達した。2025年後半に発表された彼らの研究は、量子モンテカルロシミュレーションにおける「符号問題（Sign Problem）」を取り上げている。これは哲学的な意見の相違ではなく、宇宙を偽造するにはあまりに複雑すぎることを示唆する、計算複雑性理論における高い壁である。

UBC Okanaganのチームは、量子システムの複雑さが増すにつれ（特に相互作用する多数の粒子を含むシステム）、それをシミュレートするために必要な計算リソースが指数関数的に増大することを証明した。わずか数百個の原子を完璧な精度でシミュレートするためだけでも、観測可能な宇宙よりも大きなコンピュータが必要になる。これが「符号問題」である。これは量子状態の確率を計算しようとする際に発生する数学的な不具合であり、正と負の項が互いに打ち消し合うため、解決には無限の精度が必要となる。

もし宇宙がシミュレーションであるならば、それを実行している「ハードウェア」は、私たちがシミュレーション内で観測する複雑性の法則そのものを回避しなければならない。もし「シミュレーター」が符号問題を回避するために近道を使っているのなら、私たちはその近道の証拠、つまり原子以下の世界における数値的な「ジッター」や近似を見出すはずである。これまでのところ、量子フォームを深く覗き込めば覗き込むほど、それはより「実在」しているように見える。数学は近道を示しているのではなく、プロトタイピングの段階であればどんな正気なエンジニアでも放棄するような、驚異的で最適化されていない複雑なシステムを示しているのである。

デジタルゴーストのヨーロッパの産業現実

シミュレーション理論への傾倒は、しばしば私たち自身の技術的不安を反映している。ドイツにおける「主権技術（Sovereign Tech）」の推進や、インテルのマグデブルク工場やドレスデンのTSMCへの巨額の補助金は、私たちがますますシリコンウェハーに依存しているという現実によって突き動かされている。私たちが宇宙をシミュレーションとして見始めるとき、私たちは本質的に、現在の産業時代を宇宙に投影しているに過ぎない。ヴィクトリア朝の人々が宇宙を巨大な時計仕掛けの機構と見なしたように、私たちはそれをサーバーラックと見なしているのだ。

しかし、「情報は物理的である」という仮説には、『マトリックス』をはるかに超える影響がある。Vopsonの言う情報力学の第二法則が正しいとすれば、それは半導体の設計からゲノムシーケンシングに至るまで、あらゆるアプローチを変えるだろう。もしシステムが自然に情報の圧縮に向かうのであれば、私たちはより巨大で「ノイズの多い」データモデルを構築しようとすることで、流れに逆らっている可能性がある。欧州連合（EU）の「グリーンの双子（Green Twin）」（エネルギーを節約するために経済をデジタル化する）へのこだわりは、現実のデジタル版を維持する方が物理的なものよりも安上がりであるという前提に基づいている。物理学、特にランダウアーの限界は、その効率性には下限があることを示唆している。

なぜ私たちはシミュレーションを好むのか

ポーツマスの「圧縮」陣営とオカナガンの「現実主義」陣営の間の議論は、現代科学における奇妙な緊張関係を明らかにしている。私たちは「単なる」物質とエネルギーで構成された宇宙に対して、ますます居心地の悪さを感じるようになっている。物質は重く、高価で、時間のゆっくりとした崩壊に支配されている。対照的に、情報は永遠で持ち運び可能なものに感じられる。シミュレーション理論は、ある意味でデータ駆動型の時代における世俗的な神学である。それは「外側」の存在、創造主（その創造主がより高次元の暇なティーンエイジャーだとしても）、そして世界が数学的な秩序を持っていることの理由を提示してくれるからだ。

しかし、UBC Okanaganの発見は冷や水を浴びせるような結果となった。それらは、現実が安っぽいトリックではないことを示唆している。「符号問題」は、物理世界の絶対的で容赦のない厳しさの証である。それは、宇宙が簡単な道を選んでいないことを物語っている。宇宙は、すべての相互作用、すべての量子ゆらぎをリアルタイムで、「メモリコスト」など一切気にすることなく計算している。これは現実を運営する方法としては信じられないほど非効率的だが、それこそが、この世界が現実である可能性が高い理由そのものである。もしシミュレーションであったなら、原子以下の詳細という重みに耐えかねて、とっくの昔にクラッシュしていただろう。

私たちが量子コンピューティングとAIに数十億ドルを注ぎ込み続ける中で、私たちは本質的に独自の「ミニ・シミュレーション」を構築しようとしている。欧州半導体法（European Chips Act）や急騰する電気代を通じて、私たちは情報が無料ではないことを発見しつつある。私たちが宇宙のハードドライブの中にある圧縮ファイルであろうと、雑然とした本物の原子の集まりであろうと、かかる税金は変わらない。宇宙にはGPUなど存在せず、私たちのストレージ制限など気にも留めていないようだ。私たちは、それ自体であること以外にはあり得ないほど、あまりに複雑な現実の中に生きている。それは慰めであると同時に、私たち自身の孤立を突きつける恐ろしい気づきでもある。

ヨーロッパには、ビットの質量を証明、あるいは否定するセンサーを構築するためのエンジニアが揃っている。ただ、その答えの中で生きるかどうかをまだ決めていないだけである。