信息是一種能夠表達事物狀態或屬性的量，比如數字、文字、圖像、聲音等。信息熵是一種衡量信息復雜度或不確定性的量，比如一串隨機的數字比一串有規律的數字具有更高的信息熵。信息熵可以用數學公式來定義，比如香農熵或者柯爾莫戈洛夫復雜度。

那么，信息和物理世界有什么關系呢？英國樸茨茅斯大學的物理學教授梅爾文·沃普森認為，信息和物質能量是等價的，也就是說，信息具有質量和能量。這個觀點并不是他首創的，早在20世紀初，著名的物理學家麥克斯韋就提出了一個思想實驗，其中的麥克斯韋妖是一個能夠觀察和控制氣體分子運動的假想生物，它可以利用它的信息來降低氣體的熵，從而違反熱力學第二定律。后來，人們發現麥克斯韋妖并不能真正違反熱力學第二定律，因為它獲取和處理信息本身也會消耗能量和增加熵。這說明了信息和能量之間的聯系。

沃普森教授進一步提出了一個公式來描述信息和能量之間的關系，叫做質能信息等價原理。這個公式是：E=mc2 kTlnW。這個公式表明了系統的能量由兩部分組成：一部分是質能項，另一部分是信息項。質能項與愛因斯坦的質能方程相同，而信息項則與玻爾茲曼熵有關。這個公式說明了系統中存在著兩種熵：物理熵和信息熵。

物理熵是衡量系統中所有可能的物理微觀狀態數的量，它與系統的溫度、壓強、體積等宏觀參數有關。物理熵遵循熱力學第二定律，也就是說，在一個孤立系統中，物理熵只能保持不變或者增加。

信息熵則是衡量系統中所有可能的信息微觀狀態數的量，它與系統中存儲或傳遞的信息有關。信息熵遵循沃普森博士提出的信息動力學第二定律，也就是說，在一個孤立系統中，信息熵只能保持不變或者減少。

這個定律的含義是什么呢？它意味著信息系統會趨向于最低的信息熵狀態，也就是最簡單和最確定的狀態。這個定律可以用來解釋許多現象，比如數字信息的壓縮、生物信息的進化、原子物理的電子排布、數學的對稱性和宇宙學的膨脹等。

例如，我們可以用這個定律來解釋為什么電子在多電子原子中會按照亥姆霍茲規則來填充軌道。亥姆霍茲規則是一個經驗規則，它說電子會優先填充能級最低的軌道，然后在同一能級的軌道上盡量保持自旋平行。這個規則看起來很奇怪，為什么電子不會相互排斥呢？沃普森博士用信息動力學第二定律來解釋了這個問題。他認為，電子在原子中的排布是一種信息狀態，而電子會選擇那些具有最低信息熵的狀態。他計算了不同排布方式的信息熵，并發現亥姆霍茲規則對應的狀態確實具有最低的信息熵。

另一個例子是我們可以用這個定律來解釋為什么宇宙會膨脹。沃普森博士用熱力學的方法來推導了這個定律，并發現它與宇宙學的弗里德曼方程相一致。他認為，宇宙是一個孤立系統，它的物理熵和信息熵都會隨著時間增加。而宇宙的膨脹可以看作是一種降低信息熵的方式，因為宇宙的體積增大了，而單位體積內的信息密度減小了。

最后一個例子是我們可以用這個定律來支持模擬宇宙假說。模擬宇宙假說是一種哲學理論，它認為我們所處的整個宇宙和我們感知到的客觀現實都只是一種模擬構造。這個理論雖然缺乏證據，但在科學界和娛樂界都有一定的影響力。沃普森博士認為，如果我們把整個宇宙看作是一個巨大的信息系統，那么信息動力學第二定律就可以解釋宇宙的起源和演化。

他的思路是這樣的：如果宇宙是一個模擬構造，那么它必然有一個創造者和一個運行平臺。創造者可以是任何具有高級智能和技術的實體，比如外星文明、超級計算機或者神。運行平臺可以是任何能夠存儲和處理信息的物理介質。創造者為了實現某種目的，比如娛樂、探索或者實驗，就用運行平臺來模擬一個虛擬的宇宙，并設定一些基本的規則和參數，比如物理常數、初始條件和邊界條件。

然后，創造者就啟動了這個模擬程序，并觀察其運行結果。這個模擬程序就是我們所處的宇宙，而我們就是其中的一部分。我們所感知到的物質、能量、空間和時間都只是信息的表現形式，而我們所遵循的物理定律都只是創造者設定的規則。

沃普森博士認為，這個模擬程序會遵循信息動力學第二定律，也就是說，在一個孤立系統中，信息熵只能保持不變或者減少。他認為，這個孤立系統就是運行平臺本身，而信息熵就是運行平臺中存儲和處理信息所需的資源。

他進一步推測，創造者可能會為了節省資源或者提高效率，而對模擬程序進行一些優化或者簡化。比如，創造者可能會用一些算法來壓縮或者編碼信息，以減少存儲空間；或者用一些近似或者隨機方法來處理信息，以減少計算時間；或者用一些概率或者不確定性來表示信息，以減少精度損失。

這些優化或者簡化可能會導致模擬程序中出現一些異常或者瑕疵，比如不連續、不對稱、不穩定或者不可預測等。這些異常或者瑕疵可能會被我們觀察到，并被我們稱為物理現象或者科學問題。

例如，沃普森博士認為，量子力學中的波粒二象性、測不準原理和糾纏現象等都可以看作是創造者用概率或者不確定性來表示信息的結果；相對論中的時空彎曲、引力波和黑洞等都可以看作是創造者用近似或者隨機方法來處理信息的結果；宇宙學中的暗物質、暗能量和多元宇宙等都可以看作是創造者用算法來壓縮或者編碼信息的結果。

沃普森博士認為，這些異常或者瑕疵可能是我們證明模擬宇宙假說的線索，如果我們能夠找到一些不符合物理定律或者邏輯推理的現象，那么我們就有可能揭示出創造者的存在和意圖。