Physique numérique (théorique)

En physique et en cosmologie, la physique numérique est une collection de points de vue théoriques basés sur l'hypothèse que l'univers est, fondamentalement, descriptible par l'information, et est donc calculable. Par conséquent, l'univers peut être conçu comme étant à la fois le produit d'un immense calcul et comme un vaste dispositif de calcul numérique (ou, du moins, mathématiquement isomorphe à un tel dispositif). La physique numérique est fondée sur la position forte de la thèse de Church-Turing, baptisée thèse de Church–Turing–Deutsch. Il s'agit d'une synthèse entre la notion du déterminisme physique et du déterminisme mathématique. Tout ordinateur doit être compatible avec les principes de la théorie de l'information, la thermodynamique statistique, et la mécanique quantique. Un lien fondamental entre ces domaines a été proposé par Edwin Jaynes en 1957 dans deux séminaires. En outre, Jaynes a élaboré une interprétation de la théorie des probabilités comme étant une forme généralisé de la logique booléenne, ce qui est un point de vue très pratique pour relier la physique fondamentale avec la théorie de la calculabilité puisqu'elle constitue une base formelle à la calculabilité. L'hypothèse que l'univers n’est pas plus expressif que les machines de Turing a été lancé par Konrad Zuse, dans son livre Calculating Space. Le terme physique numérique a d'abord été employé par Edward Fredkin, qui plus tard est venu à préférer le terme philosophie numérique. D'autres ont modélisé l'univers comme un ordinateur géant: Stephen Wolfram, Juergen Schmidhuber, et lauréat du prix Nobel Gerard 't Hooft. Ces auteurs soutiennent que le caractère probabiliste de la physique quantique n'est pas incompatible avec la notion de calculabilité. Des versions quantiques de la physique numérique ont récemment été proposées par Seth Lloyd, David Deutsch, et Paola Zizi. Les idées connexes comprennent la théorie des ur-alternatives de Carl Friedrich von Weizsäcker, le pancomputationalisme, la théorie de l'univers informatique de John Wheeler « It from bit », et la théorie de Max Tegmark de l'ensemble ultime.