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宇宙是一个巨大的程序

时间:2017-09-05 16:31:20

宇宙是一个巨大的程序

导语:夜空群星闪烁,我们看到的宇宙真实吗?宇宙会不会是一个骗局?网传宇宙是一个巨大的程序是怎么回事?据悉,美国一篇论文证明宇宙的成长过程和结构与大脑细胞的生成过程和结构几乎一模一样。宇宙的成长可能就像一个人类的大脑一样。一些尚未发现的基础规律可能支配着多种或大或小的系统,从脑细胞之间的电信号传递,到社交网络的扩张,甚至是宇宙的膨胀。

宇宙是一个巨大的程序

如果有人告诉你大脑是个小宇宙,宇宙是个超级大脑,你能理解吗?会相信吗?最近美国《自然》杂志在“科学报告”专栏发表了一篇研究论文,证明宇宙的成长过程和结构与大脑细胞的生成过程和结构几乎一模一样。

宇宙的成长可能就像一个人类的大脑一样。一些尚未发现的基础规律可能支配着多种或大或小的系统,从脑细胞之间的电信号传递,到社交网络的扩张,甚至是宇宙的膨胀。

来自美国圣地亚哥加利福尼亚大学的物理学教授德米特里-克里欧科夫称:“因特网、大脑或是社会网络等这些不同的真实网络,其自然增长的动力是一样的。”研究人员开发了一个计算机模拟程序,将早期宇宙分成尽可能小的单元,其中时空的份额比亚原子的粒子还小。

模拟将所有的量子(或称节点)联系在一个巨大的,具有因果关系的天体网络中。当研究者将宇宙历史与社交网络,或者大脑回路增长的方式对比时,发现这些网络都以相似的方式扩张。

或大或小的系统间这种相似性很可能不是偶然的,Krioukov说:“对于物理学家来说这是个即时信号,意味着自然的运作中还有某种人类尚未知道的东西。”德米特里-克里欧科夫称,这绝不是说宇宙是一个巨大的大脑或计算机,但宇宙和复杂网络增长之间的相似性强烈暗示相似的法则控制着截然不同的复杂系统的动力学系统。

理论:这是现今为止所听过的最为奇异的理论。这个理论因为大卫·艾克所提出而闻名于世,当然也有其他一部分人提过这理论。理论声称:英国皇室、布什总统一家以及很多其他的显赫人士其实都是外星人。(

宇宙是一个巨大的程序

理论:这是现今为止所听过的最为奇异的理论。这个理论因为大卫·艾克所提出而闻名于世,当然也有其他一部分人提过这理论。理论声称:英国皇室、布什总统一家以及很多其他的显赫人士其实都是外星人。( Reptoids外星种族——据查找有点像蜥蜴人,带有爬行类特征,能变身为人,他们秘密控制地球,通过食人来保持他们的“人形”。

事实说话:reptoids外星种族论的理论家列举出了很多有说服力的图片,如带有爬行类动物眼睛的布什总统照片,除此之外也涌现出很多其他形式的证据,如录像带以及其他一些在地球上有爬行类面相的reptoids人。所有发表的录像带都证明是假货或者明显捏造,所以没有愿意在这些带子上浪费时间和投入金钱来深度研究。

第9名:地球空心说

理论:这个理论认为地球事实上是空心的,并非充满了岩浆。这个理论还有所延伸,说在地球内部有几层和我们一样的地壳空间。在我们和他们的空间之间有800米后的坚硬外壳所阻拦。很多人甚至认为在地球内部还有一个太阳。

理论:这个理论认为地球事实上是空心的,并非充满了岩浆。这个理论还有所延伸,说在地球内部有几层和我们一样的地壳空间。在我们和他们的空间之间有800米后的坚硬外壳所阻拦。很多人甚至认为在地球内部还有一个太阳。

事实说话:尽管这个理论并非像其他理论一样疯狂至极,但是仍然高度可疑。我们至今仍然不知道地壳之下是为何物,但是这个理论遗漏了一个问题:如果地球是空心的,那么火山喷发而出的那些岩浆来自何处?同样,地内太阳也会产生很多问题,比如底下居民很可能被太阳的引力给吸住无法动弹,或者因太阳的耀斑而遭殃。

而如今仍然不能探测到北极地区的底端这个事实经常被用于证明该理论。欧洲还有一处城堡其防御设施是用于防御来自地内的攻击。尽管这座城堡中的礼堂有一个通往地下的洞可以用来检测这个理论,但是这个城堡主人百般阻挠不许检测却成了这个理论的证据之一。经常这个理论和第七名的理论会混合杂糅,说纳粹余孽都躲到了地下世界。

第8名:火星地球化

理论:这个理论认为火星已经被一些组织,如NASA和ESA给偷偷改造成了地球化星球。这个理论是最近才被提出,并且仅仅由推测和一些图片而支持。

理论:这个理论认为火星已经被一些组织,如NASA和ESA给偷偷改造成了地球化星球。这个理论是最近才被提出,并且仅仅由推测和一些图片而支持。

事实说话:首要的问题就是金钱,似乎这些理论家突发奇想出这个理论时没有考虑到金钱因素,NASA自身的经费维持已经麻烦不断了。将火星地球化的材料带到火星就得花费上数十亿,甚至几万亿的钞票了。而用计算机打理每个细枝末节的费用就更多了。同时也没有考虑到时间。将一个着陆器或者大型的机械从地球带到火星得花费好几年,并且这些机械到那边是否还能工作也是个问题。

而使火星地球化最为关键的是,要将史前的细菌带到火星上,让他们产生二氧化碳和其他气体,并得使它们用科学家所认为的构成地球环境的方式来构成新的火星环境。当然这样一个过程得用上成千上万年。在如今,似乎没有很好的方法和理由来使火星地球化。

第7名:黑洞囚禁人类

理论:当前的宇宙学认为我们的宇宙诞生于一次大爆炸,之后宇宙空间出现指数式的膨胀,最终演化成我们现在所看到的宇宙,但有研究人员认为我们可能生活在一个黑洞中,周围的时空被一种无形的空间所包围。

理论:当前的宇宙学认为我们的宇宙诞生于一次大爆炸,之后宇宙空间出现指数式的膨胀,最终演化成我们现在所看到的宇宙,但有研究人员认为我们可能生活在一个黑洞中,周围的时空被一种无形的空间所包围。

形成这一理论的前提需建立在宇宙大爆炸之前存在一个;种子;式的超密物质,其形成于黑洞中,并引发了产生其他粒子的连锁反应。该理论还认为我们的宇宙还存在平行宇宙,如果我们落入黑洞,那么将进入另外一个平行宇宙中。

基于该理论,人类文明似乎是被囚禁在一个黑洞之中:黑洞本来就是宇宙中最为神秘的天体之一,关于黑洞的许多物理性质、时空特点仍然没有弄清楚,可研究人员却提出了黑洞中存在宇宙文明的假说,这使得黑洞之谜变得更加扑朔迷离。

同样基于该理论,黑洞不仅是宇宙中恐怖的毁灭性力量,同时也是可能存在宇宙文明的神秘时空,更加夸张的理论认为我们人类存在于一个黑洞,并且永远存在这个黑洞,我们无法从这个黑洞中逃脱,这有些像被;囚禁;了的文明,即便是再高级的宇航技术也无法脱离这个时空。

第6名:通灵术

理论:通灵术可以利用某一具体的东西,如蜡烛,匕首或者其他各种各样的物品,让你屈从于那个完全违背了物理法则和宇宙常识定律的世界。

理论:通灵术可以利用某一具体的东西,如蜡烛,匕首或者其他各种各样的物品,让你屈从于那个完全违背了物理法则和宇宙常识定律的世界。

事实说话:在实验过程中,很多人都声称他们可以利用这一力量来召唤魔鬼,天使或者其他生灵,抑或是有灵魂出窍的经历,但至今仍没有人可以证实其真实性。这类事情往往藐视逻辑解释,例如,尽管证据薄弱而无法证明,但还有人主张使用通灵板。

第5名:2014年实际上是1717年

理论:这个理论认为中世纪的早期是从未存在过的,我们所计算的年份比地球实际年份提前了200年。

理论:这个理论认为中世纪的早期是从未存在过的,我们所计算的年份比地球实际年份提前了200年。

事实说话:因为这个理论宣称当今的年份有误,所以证实它真伪有非常可靠的方法。它同样指出那段多出来的200年历史记录是那时的人所伪造出来的。

但这个理论的支持者并没有给出原因或者证据来证实此理论,这使得我们不能系统地对这个理论的基础进行证伪。这是一个关于信仰的问题,尽管没有强有力的证据来驳倒中世纪的存在性。因此对于这种认为我们现今年份错误,并且中世纪历史为伪造的观点,我们完全可以不用证明,置之不理。

第4名:纳粹先进论

理论:这个理论认为纳粹掌握的科技比那个年代的要先进得多。关于这种论调有很多延伸,但是最为流行的版本是纳粹早在1942年已经登月成功,并且在月球的暗面建立了月球基地。至少建立了六个外星文明接触站,而那些纳粹残留势力至今仍然留在在月球之上。

理论:这个理论认为纳粹掌握的科技比那个年代的要先进得多。关于这种论调有很多延伸,但是最为流行的版本是纳粹早在1942年已经登月成功,并且在月球的暗面建立了月球基地。至少建立了六个外星文明接触站,而那些纳粹残留势力至今仍然留在在月球之上。

事实说话:这个理论有很多的漏洞,举例来说,许多质疑者都认为我们至今为止也没有和外星人有任何接触,同样月球的暗面天寒地冻,纳粹只有拥有变态至极的机械才能在那里生存下来。他们必须得有自我更新资源的方法;这些可以用种植植物来生产食物和氧气以解释。但是他们同样得拥有可更新的能源,而这种技术在如今的地球上也没有人能够发展出来。

第3名:意念治疗

理论:这个理论认为利用你自己的意念来想一些积极地事情并鼓励自己和他人,这样可以更好地进行疾病治疗,而不用使用药物。

理论:这个理论认为利用你自己的意念来想一些积极地事情并鼓励自己和他人,这样可以更好地进行疾病治疗,而不用使用药物。

事实说话:可悲的是这个理论有非常多的拥趸,他们认为普通的感冒无关大碍,因为只要好好休息并自我放松就能万事大吉。因此,面对一些更加严重的疾病,人们不愿去看医生,这样他们只会自我损伤,甚至会因自己的这种想法而丧命。有时人们自我祈福后有所好转,就认为没有比祈祷更加有效的方法了,而这不过是巧合而已。很多人对此笃信不已,有些比较幸运的,主要是因为安慰剂效应而有所改善,因此他们就认为他们身体更加健康强壮,他们用意念进行了自我治疗。

第2名:轮穴

理论:这个理论认为人体有七处轮穴,它们可以从我们的头顶向我们的脚由上而下输出能量,这些轮穴作用于很多事情,并可以唤醒某人的特殊感官,例如使听力更加灵敏,反应更加迅速等等。

理论:这个理论认为人体有七处轮穴,它们可以从我们的头顶向我们的脚由上而下输出能量,这些轮穴作用于很多事情,并可以唤醒某人的特殊感官,例如使听力更加灵敏,反应更加迅速等等。

事实说话:没有办法证明这种东西真实存在。但是很多人对其深信不疑甚于灵魂。它们经常和一些特殊案例相联系,而就它们本身而言,并没有什么特别之处。

有些报道说人们会有轻微的超人感官,或者预知一些还没有发生的事情。往往这些都会用“第六感”来解释:大脑刺激了人们的潜意识,使我们以一种我们尚未可知的方式来搜集到信息并进行加工。这可以解释为什么人们会认为一些从未来过的地方却似曾相识,以及很多其他的对自然的感应;这个理论也能将轮穴的观点揭示个七七八八。

第1名:虚拟现实

理论:这个理论认为生命并非是真的存在的,我们只不过是一个大型虚拟现实的程序,或者只是虚拟现实中的一个玩家。

理论:这个理论认为生命并非是真的存在的,我们只不过是一个大型虚拟现实的程序,或者只是虚拟现实中的一个玩家。

事实说话:再一次,没有很好的方式来辩驳这个理论。尽管这将意味着真实的我们可能会和现在的我们看上去差距甚远,或者根本不存在。这个理论并没有多少可站得住脚的依据,因为它也是一个无可判断的悖论,一切全在我们自我审视。奇怪的是这个理论的确可以解释当今世界和事物中的很多问题,比如说第八名中的200年的时间缺失。

如果我们真的是一个大型虚拟程序中的测试品,那么我们这个世界中的所有异常和谜题都可以归结于这个程序中的bug和小故障。这个理论存在与否没有非常可靠的证据,而这个理论也是由一些害怕步入当今的科技时代,以及担心科技时代将对我们有何作用的人提出的。

宇宙是一个巨大的程序

原标题:有一惊人迹象表明,宇宙是超级文明创造的

(谢顿)加来道雄博士在《平行宇宙》中披露,宇宙中的所有的物理现实都可以被认识一种信息,就像CD光盘上的二进制数位,因此我们的宇宙可能是一个计算机程序。通俗地说,宇宙就像一台电脑,宇宙产生的许多事件都可以被模拟,如果是这样的话,宇宙这台计算机就存在一个后门,每一个原子都会透露出信息来。如果是这样的话,这意味着宇宙可能比科学家所认为的更容易理解,我们甚至可以想办法改变宇宙的程序。如果宇宙是计算机程序,那么创造宇宙的又是谁呢?

《黑客帝国》中也有关于宇宙一切物理现实都降解为计算机程序的解读,有些人认为宇宙中的事件只不过是由计算机创造出来的幻觉,运行计算机程序后可形成微型的人工现实,如果你要扮演救世英雄,你只要输入程序即可,一个全新的亚现实会被创造出来,如果把整个宇宙数字化后,那么宇宙中所有的现实都是假象,我们仅仅是一段数字模拟出来的现实。

在普朗克尺度上,空间和时间不再是光滑的,而是泡沫状的:

当然,猜想宇宙是计算机程序仍然需要一些理论来支持,科学家发现黑洞所含有的全部信息量与黑洞事件穹界的表面积存在神秘的联系,许多物理学家相信在普朗克尺度上,空间和时间不再是光滑的,而是泡沫状的,我们可以把事件穹界的球面分割成很小的正方形,于是每个正方形都类似普朗克尺度的大小。

宇宙是一个巨大的程序

不赞同现高票罗文益的答案(包括其修改前和修改后的答案)。

首先,这个问题确实很宽泛,容易陷入哲学或神学的虚无之中,这也是本人在这个问题之下一直不敢写答案的原因之一。

要想讨论清楚,必须先做一个限定,其应该划归为科学问题还是非科学问题。

这两者的处理方式完全不同,不可混淆。

本答案前半部把它限定在科学问题的范畴内来讨论,即我们的宇宙是个程序这一命题是否可以证明或证伪。后半部分会说明反对现高票罗文益的答案的原因。

作为科学问题来处理的话,这个命题首先就不能去套用哲学解释。哲学本身是非科学的,其理论具有不可证伪性,这也是哲学的各个流派之间可以互相冲突但都自成体系信徒者众又相安无事的原因之一,因为谁也无法证明对方是不正确的。在这里用不可证伪的理论去论证一个命题的真伪显然是不合适的,是无法真正的解决疑问的。(补充一句,本人不反哲学,也不反宗教和神学,但是科学是指研究问题的方法,这点上哲学和科学真的捏不到一起,请看本人的这个回复为什么说科学(物理学等)不是迷信?)。

那么这个问题一下就变得非常明确,即是否可以设计一个科学实验,来证明或证伪“宇宙是一个程序”,事实上,在物理学界这一直是个很严肃的研究方向,比如这篇论文:Constraints on the Universe as a Numerical Simulation(《数学模拟宇宙的局限性》,个人理解,这篇论文的重点是数字模拟一定会面临类似不连续问题,这样在高能射线中就会观测的具有某些规律的不均匀(或非对称)性,本人非物理专业,理解可能存在偏差甚至错误,欢迎指正)。

论文最后的conclusions部分明确写出:In this work, we have taken seriously the possibility that our universe is a numerical simulation.

上面的部分说明了,宇宙是个程序,在严肃的物理学界被认为是可能的(但还没有被观测证实或证伪)。

现在,冒着当“民科”的风险,说下个人看法。科学的可证伪性体现在用现实观测去验证理论预言,也就是说所有的科学结论,都是通过观测证实后才可以作为结论的。这就在逻辑上引出一个问题:如何知道对本宇宙的观测在超出本宇宙的范畴时依然适用。答案是不知道,因为从来没有现在也没法观测,甚至没有办法设计一个可能的观测实验。这就可以说在这个问题上,哪怕宇宙是模拟的,除非模拟器本身符合本宇宙的自然规律(包括上面引述的论文其实是默认这一点的),否则科学观测本身也是无意义的。这也是这个问题容易滑向哲学讨论的原因。但是反过来,如果爱因斯坦后半生追求而不得的大统一模型真的得以建立(这意味着一个其预言可被观测证实的数学模型得以建立),那么起码说明在本宇宙内,用数学方法模拟一个和本宇宙有着相同规律的宇宙,在理论上是完全可行的且不复杂的。

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被现高票答主罗文益拉黑了,因为在他答案下发评论指出其逻辑表述链接不上。但还是实在觉得这个高票回答问题很多,有必要特地说一下。

罗答主认为这个问题“涉及了哲学,也涉及了数学和计算机。”但讨论这个问题,其实最重要的就是不要陷入这种前提不清,因为前面说过的,哲学和科学,其处理问题的基础和方式都完全不同,真的不能往一起硬揉。牛顿发现了万有引力,总结了经典力学3定律,但是他解决不了行星绕横行运转的惯性起源是什么,作为一个虔诚的教徒,他解释为上帝的第一推动。最后,当然是前者因为其科学性,得到了最广泛了认同——不信的人,大可找个可以推翻3定律预言的例子即可,实验结束自然都信了。后者就不必说了吧。

所以,罗答主后面给出了4个所谓“元问题”:

“ 1.怎么证明我们的宇宙不是个程序?

2.怎么证明我所知的一切都不是虚幻的?

3.怎么证明宇宙存在秩序?

4.理性意义上的秩序与计算机程序的本质上的区别是什么?”

这4个问题,除了通过哲学方法之外,我实在看不出来用什么科学方法可以将之联系在一起归为一组。哪怕是纯粹从哲学上来讲,第3和第4也要先解释清楚“秩序”(order)这个哲学中的常用词和“程序”(program)这个哲学中的不常用词(可能是我孤陋寡闻)的关系再说。总之,这4个问题给人的感觉是,他要讨论哲学了。

但奇怪的是,罗答主在接下来又说“你见过拿禅宗解决科学问题的吗?”,这让我迷惑他的答案到底是想讨论科学还是想讨论哲学。

下面的哥德尔不完备定理和图灵停机问题,不确定性的两种说法,存在算法解 果然都不是哲学范畴。

但是到了最后一小节,突然又开始了哲科混杂,最后抛出一个看起来很不哲学的结论“宇宙之所以不是个程序,因为实现过程与结果没有算法解。” 还有“宇宙存在秩序不代表宇宙是一个程序!!!”这个用了3个惊叹号的句子,其中的“秩序”到底对应计算学科中的什么,或者“程序”到底对应哲学中的什么,本来想请罗答主能解释一下,结果“看不懂没时间给你科普”被拉黑“走好不送”了,其实本人哲学方面稍系统的,确实仅读过罗素的《西方哲学史》,真心想被“哲普”一下呢。

本人承认,真的晕了。

但是梳理一遍之后,本人还是认为,罗答主的结论,确实在整篇答案中没有任何逻辑支撑。

稍微分析一下:

1 关于哥德尔不完备定理以及其特例的停机问题,充其量证明了如果现实世界(或一个程序)的规则可归纳为一阶逻辑来分析,那么用现实世界内证明的定理,不能用于证明现实世界的整体完备性。但是注意,这同时意味着不可证伪,即无法证明不可模拟。简单的欧式几何拿掉平行公设,就是个不完备系统,但用计算机模拟非常简单。

如果仅仅说停机问题的话,停机问题简单的说是指:给定任意一个程序,能否判定其可以在有限步骤内终止。停机问题不可判定简单的说就是无法用一个程序来判定任意的程序是否能在有限步骤内终止。明显,这和某个具体的程序是否能真实存在完全没关系嘛。

2 不确定性的两种含义。不管是指量子力学的世界本质上基于概率而非确定的因果,还是指宏观的混沌(细微的初始条件区别引起演化后的极端不同,蝴蝶效应可以归为这个范畴),其都有对应完备的数学模型,而人类自己就已经把这些数学模型本身写成了计算机程序。

3 关于算法解,这是罗答主最后的结论中特地强调的。其实这个更莫名其妙。

是否有算法解是可判定问题(decision problem)的范畴,我们先看下这到底是个什么问题:

可判定问题是希尔伯特十问题之一,其可以描述为:是否能找到一种计算过程,可在有限的计算步骤内,判断某一个完备的数学系统中每个命题的真假。这个有限的计算步骤,就是算法。如果存在,就是有算法解,如果不存在,就是无算法解。

宇宙如果可以对应一个数学体系,那么依据哥德尔不完备定理,在这个体系内是无法判定这个体系是否完备。那么对于一个连完备性都不知道的系统,根本无法套用可判定性问题。其实模拟宇宙,只需模拟宇宙的数学规则即可,这些规则组成的体系是不是完备的,根本不用去关心。

以上,我认为罗答主的高票答案就是抛出了一堆科哲混杂的问题,用了一堆反问句和多叹号等情绪强烈的文本,但是在没有给出任何逻辑论证的前提下就直接抛出了一个结论。

另外,罗答主在其自己的答案下回复中推荐的《控制论与科学方法论》,《哥德尔,埃舍尔,巴赫——集异璧之大成》本人恰好都读过,其中后者还正好在桌上,不过看不出来支撑罗答主结论的地方。

先说观点,宇宙是个程序是可能的。

本质上这是一个上帝是否存在的问题。

一下子想到了帕斯卡的赌局,他说:即使上帝不存在,赌他存在仍然是较为保险的。如果把赌注押在另一边,万一我们错了,他当真存在,我们将受到永远的诅咒。

这个问题人类当然无法证明,我们是虫子,与蚂蚁的唯一区别也不过是多了几条神经条,就算意识到自己是在程序里,那不过只会让上帝觉得更加好笑。不管再怎么唯我独尊,也无力改变这个事实。

但在上帝无情的嘲笑声中,有些虫子还是提出了自己出身的可能性解释。

一个叫约翰·康威的虫子在1970年做了一个游戏程序:

400×300的方格子. 三分之一有圆形的物体(随意摆放) ,

加入3个法则: 如果有一个方格有且仅有2个相邻的方格被占据.那么它将保持原来的形状不变---无论是被占据或者是空的.如果一个被占据的方格有2个被占据的邻居. 那么它将要保持被占据的状态,在所有其他的条件下.如果这个方格不为空,那么它将会变空,如果它已经是空的.它将保持空状态。

以下摘自罗伯特索耶《计算中的上帝》:

“如果这个模拟程序运行的时间足够长的话,”我说,“你可以看到各种生物般的形状。事实上这个游戏就叫生命。它是由一个叫约翰·康威的数学家在1970年发明的。我在多伦多大学教进化论的时候用过它。康威被这三个简单的法则所能产生的效果震惊了。在经过几轮之后,一种叫作滑块枪的东西会出现——它会有规律地喷射出新滑块。而且滑块枪能由十三个或更多的滑块撞击生成,所以在某种意义上说,滑块在复制后代。你还能看到食块,它能把经过的物体打散,同时自己也会有一定程度的损毁,但它能在几轮之后自我修复。仅仅因为在最初随机生成的点阵上加了三个简单的法则,游戏就能产生运动、复制、消亡、修复,还有更多内容。”

“我不知道你想说明什么?”霍勒斯说。

“我说的是生命——及所有有关它的复杂系统——可以用非常简单的法则生成。”

“那么你现在在这几轮中用的法则又代表什么?”

“嗯,物理原理,像是……”

“没人反对秩序可以从简单的法则中产生。但又是谁规定了这些法则呢?就这个你刚刚演示的宇宙来看,你说了一个名字——”

“约翰·康威。”

“是的。约翰·康威就是这个宇宙的上帝,他的模拟程序所证明的不过是任何宇宙都需要一个上帝。康威是个程序员,上帝也是个程序员。他发明的物理法则和物理常数就是我们这个宇宙的源程序代码。我推测我的上帝和你的康威之间的区别是,在康威编好程序并运行之前,他并不知道他的源代码能产生什么,随后又对它的结果感到震惊。而我们的创造者很清楚他要的结果并据此写下源代码。应该承认的是,事情并没有完全按照设计来发展——大规模物种灭绝暗示了这一点。但不管怎样,宇宙是上帝有意创造的,这一点毋庸置疑。”

“你真的相信上帝吗?”我问。

“是的。”霍勒斯说,他看着越来越多的滑块在我的屏幕上移动,“我相信。””

来自Aeon Magazine, 原文见Is this life real or a simulation? 纯搬运,转载请注明出处。

这一想法并没有它听起来那么疯狂。最近,两位哲学家表示,如果我们承认电脑硬件最终会变得极为复杂,那么,我们很有可能已经是一种“先人模拟”(ancestor simulation),即未来人类对过去的虚拟重现的一部分了。同时,三位核物理学家以“所有科学程序都要做出简化假设”(simplifying assumption)这一观念为基础,提出了一种检验这一假说的方法。他们认为,如果我们活在一个模拟之中,那么我们可以通过实验来检测出这些简化假设。

然而,这两种观点,无论从逻辑角度出发,还是从实证角度出发,都只是留下了我们可能生活在一个模拟之中的可能性,无法指出真实生活和模拟生活的区别所在。不过,即使我们不生活在一个模拟世界中,核物理学家们提出的模拟实验的结果也依旧可以得到解释(译注:分析详见后文)。因此,这一问题仍悬而未决:是否有方法判断我们的生活真实与否?

如果你偶然发现,你自己有亲身意识经验(first-person conscious experience),一个有趣的问题便产生了:你如何才能知道你到底是人类本身,还是一个先人模拟,尤其是在后者大大多于前者的情况下?哲学家尼克·博斯特伦(Nick Bostrom)提出了一个思考这一问题的框架。他认为,以下三种可能必居其一:第一,人类或者类人物种在取得模拟技术之前就灭绝了;第二,“后人类”文明对创造或使用这一技术兴趣寥寥;第三,我们“可能”就是一个模拟的一部分。我说“可能”是因为,在同等条件下,一个意识经验就是模拟经验的可能性更大。如果其他两个可能性(灭绝说和缺乏兴趣说)不成立,那世界上就会有数量极为庞大的模拟经验。

博斯特伦的观点略微不同:他认为,不仅仅是人类,整个宇宙都是模拟的。人类生活的方方面面,包括我们的意识,以及与程序中无感知部分的互动,都是代码的一部分。然而,博斯特伦也承认,即使是对一个强大的计算机系统而言,要完全模拟现实的各个层面可能是不切实际的。正如我们的科学模拟包含一些不要求冗余细节的抽象层面,模拟系统也可能会借助某些规则和假设,使一些细节不用被模拟出来。而当我们做实验时,系统便会补充细节:例如,博斯特伦在其2003年发表的论文,《你活在一个计算机模拟中吗?》Are You Living in a Computer Simulation?里写道:“当[模拟系统]发现一个人正准备观察微观世界时,它可以根据需要,在一个[恰当的模拟领域]中填充足够的细节。”这样一来,系统就不用准确无疑地追踪所有粒子或星系的轨迹。当需要这些数据时,程序中的宇宙会提供足够的细节,来呈现毫无破绽的现实。甚至,人类也不需要每时每刻都被不差毫分地模拟出来;我们对“自我”的主观认识会随环境变化。不像《花生漫画》[1](Peanuts)中的莱纳斯[2](Linus),我们不会总是留意自己的舌头,所以模拟程序也不需要总在前台保持“舌头”子程序的运行。

可能模拟系统至多只能模拟一个星球的文明,否则就会遇到计算能力的瓶颈

模拟假说并不限于这些哲学意蕴,它还能帮助回答一些科学问题。类地行星并非凤毛麟角,很有可能一些文明已经在宇宙中崛起,能够进行星际交流或旅行。只不过迄今为止我们并没有亲眼见过,这让我们不禁思考:外星人在哪?但是,如果我们生活在一个模拟系统之中,外星人可能根本就不存在于这一系统。事实上,可能模拟系统至多只能模拟一个星球的文明,否则就会遇到计算能力的瓶颈。

同样地,物理学家们无法找到统一自然界中四大基本力的万有理论,这可能也是由模拟系统的不足造成的。模拟假说甚至可能解决“微调”(fine-tuning)问题:宇宙的参数允许生命存在,但是一旦改变可能会让宇宙死气沉沉。一个模拟的宇宙可能是被设计好的,目的是让生命最终出现;又或者是一个实验成功的产物,可能之前早有许多参数被测试过了。现在,宇宙学家们正进行类似的模拟(尽管简单一些),以研究我们的特殊宇宙从随机起始条件中诞生的概率有多大。

博斯特伦在他的模拟论证中又进了一步:“如果[这一程序]出现任何错误,有人类的大脑察觉到了异常,在模拟遭到破坏之前,管理器可以很容易地修改这一大脑的状态。又或者,管理器可以将时间回拨几秒,重新进行实验以避免这一问题。“然而,如果我们生活的模拟系统可以实时矫正,从好些方面看都令人苦恼。确实,它可能让整个科学事业陷入疑惑之中。有什么可以阻止模拟器为了测试参数,或者仅仅为了迷惑我们的头脑而随意改变物理法则吗?那样的话,程序设计师就变成了一个反复无常,还可能满怀恶意的神,而我们永远察觉不到他的存在。

当博斯特伦热衷于向人们说明,我们活在一个模拟世界里的可能性更大时,面对这一难题的科学家们则需要回答另外一组问题。存在这一主要区别是因为,科学关心的是可以被实验或观察检验的事物。而且,事实证明,不论我们活在一个怎样的模拟系统里,我们都能从中推断出各种模拟之间的共性。

首先,如果我们活在一个模拟系统中,这一系统要遵守一套明确的法则,这些法则的动态变化(dynamic changes)是相对较小的。科学方法在过去几个世纪里取得的巨大成功证明了这一点。事实上,模拟假说有一些潜在的解释力:我们的宇宙之所以遵从相对简单的法则,是因为这都是设计好的。至于模拟器在程序运转过程中做出的修改,研究人员指出,这可以解释2011年得出的“比光速还快的”中微子(neutrino)实验结果[3]:模拟程序中存在错误,我们又测量到了以这一错误为基础的现象,但随后这一漏洞得到了修正。(目前,没有理由相信中微子速度超过光速的研究结果是正确的,因为用于解释这一异常的理由平淡无奇,不需要戏剧性的替代理由。)

或许,真相是,我们确实活在一个模拟中,但是,就像假如世上存在一个不通人情的神一样,模拟世界也不会改变我们对自己生活的主导

然而,宇宙的严谨有序并不能告诉我们自己是否活在一个模拟之中。如果这个程序极为优秀,没有明显的“彩蛋”或者由其设计者留下的隐藏信息,那么,不论我们是不是真的活在一个模拟宇宙中,我们所做的任何实验都会得出同样的结果。这样一来,无论我们最爱的哲学家们在这一问题上的论述是多么令人信服,我们还是无法判断自己是否活在一个虚拟的世界中。或许,绝对真理是,我们确实活在一个模拟中,但是,就像假如世上存在一个不通人情的神一样,模拟世界也不会改变我们对生活方式的主导

我们还应该考虑这样一种可能:我们活在一个模拟世界中,但是主宰模拟世界的法则与程序员世界的真实法则不是一套。毕竟,科学家们总是构建一些不与现实世界直接对应的模型,但这些模型却可以帮助完善我们的理论。如果这种模拟世界并不完美,那么电脑代码或许会在某些地方留下一些痕迹。如果宇宙是一个数值模拟(numerical simulation),类似于现代核物理学家们使用的数值模拟,它就必须进行一些简化,那么在某一时刻,那些简化或许会和基础物理学(fundamental physics)的预测相悖。

让我们将目光投向原子核(atomic nuclei),它由质子(proton)和中子(neutron)构成,质子和中子又由夸克构成。要弄懂这一混乱的小东西,我们需要理解把所有事物牢牢结合在一起的核力[4](nuclear strong force),但是这种复杂的相互作用并不能一直束缚像电子(electron)这样的自由粒子。然而,对物理学家们来说,要同时计算两个以上的粒子之间的相互作用通常会很困难,尤其是在原子核内能量较高的情况下。

核物理学家们并没有让粒子随意移动,而是将其看成位于一个三维点阵(lattice)上,就像一个固态晶体里的原子。因为当夸克之间距离缩小时,能量会上升,迫使夸克保持一定的距离,把要计算的数值保持在可以计算的范围内——计算结果仍和我们在实验中观测到的现象相吻合。这种数值计算法(numerical calculation)被称为格点量子色动力学(lattice quantum chromodynamics,简称LQCD)。

虽然LQCD中的简化原理是核物理学家们想出的唯一一个能融贯地描述夸克的方法,但是它违反了阿尔伯特·爱因斯坦(Albert Einstein)提出的相对论原理。在相对论中,时空(spacetime)是一个连续统一体(continuum),并没有界定任何特殊的方向。而另一方面,像LQCD里那样的点阵却有特殊点和特殊方向(沿着交点(node)之间的连线)。如果高能碰撞(比如宇宙射线产生的碰撞)所表现出的现象与LQCD描述得更为相似,而不是与相对论的预言更为相似,那么这可能就意味着我活在一个模拟之中,模拟系统的编程员和现代核物理学家做出了同样的简化。

西拉斯·比奈(Silas Beane)和他在德国波恩大学(University of Bonn)的同事们也沿着这一思路思考其他可以检测的偏差(包括比电子更重的电子表亲——μ介子的一些异常行为)。但是,好些情况都会导致他们的计划失败。或许,模拟程序的编写者所使用的代码与核物理学家们所使用的并不相同,这就意味着,他们预测的偏差将不会出现。又或许,要在能量极高的情况下偏差才会产生,我们得等到遥远的将来才可能将其观测。最后,时空表现得像个点阵或许是因为其他原因,而不是因为我们活在一个模拟中,模拟世界只是许多物理学家严肃考虑的一个可能性而已。

公平来讲,比奈、达沃迪(Davoudi)和萨维奇(Savage)等提出过检验模拟假说的方法的核物理学家们都明白这些,他们的毕生事业也并不以此为重点。如果你在灵感(INSPIRE)资源库(一个高能物理学(high energy physics)信息系统)里查看比奈的文献目录页面的话,你会发现,这篇论文是他目前就这一主题写过的唯一一篇论文;其他的都有关标准的LQCD研究。虽然我确定,他和他的同事们都是严肃看待他们的宇宙模拟研究的,但是他们可能和大多数典型的研究者一样:他们或许觉得这些问题很有趣,但是他们不会耗费终身去研究这些问题的答案。

这部分是因为现实原因:如果你在现代物理学的标准研究范式内进行研究,你能得到资金支持。但是,当你的研究课题称得上是开放式的哲学问题时,你便很难获得资金。而这类问题本身又太过棘手,无法提供有形的回报。除了人们在阅读科普解释时常获得的印象,将一生都投入到有关生命、有关宇宙、有关万物的最为广泛的问题中去,成功的几率是微乎其微的。重大突破(例如上世纪20年代的量子力学革命)之所以寥若晨星,是因为太难了。科学在大体上是一个递增的过程,这并不是一件坏事,尽管看起来乏味了点。

研究宇宙模拟问题的难点在于问出正确的科学问题:那些可以带来可证结果的问题。在一个程序管理器可以实时介入修改的、设想中的模拟宇宙中,我们可能无法区分真实的宇宙和模拟的宇宙。同样的道理也适用于检测不到任何缺陷的模拟程序。即使有令人惊叹的哲学论证支持我们活在一个电脑程序中的观点,如果我们无法获得实验证据来证明它,似乎也是空洞的。

我们活在一个模拟系统中吗?直觉告诉我,不是。这不仅是因为我不愿相信世上存在这样一种智能生命:它要么对人类漠不关心,要么就是故意设计程序让生命遭受不必要的痛苦(为什么不去模拟一个天堂?)。

译文:译言精选-我们活在真实世界还是模拟人生?,万古杂志中文项目翻译。

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