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这个世界是真实的吗?

《楚门的世界》告诉我们,活在虚假世界中的人必须醒悟过来,撕开道具天空墙,勇敢走向真实的世界。一些哲学家和物理学家已经开始怀疑,或许我们所生活的世界并不是真正的世界,而只是一个计算机模拟系统,我们的生活也不过只是程序的一部分。

人类总有一天会消失,但是地球上总会有新的文明出现,而这个文明应该已经有了极其强大的计算机技术,可以模拟出一个由有意识的人所组成的虚拟宇宙。如果这种技术非常受欢迎的话,那么虚拟出来的人将会比曾经存在过的人数量还要多。

这就会出现一个有意思的问题:你怎么知道你是原本存在的人,还是只不过是模拟程序中的一个角色?而且后者的数量其实更多。哲学家Nick Bostrom对这个问题提出了一个思考框架。他认为在以下这三个命题中,至少有一个是真的。第一,人类或类人生物在灭绝之前并没有掌握模拟的技术;第二,“后人类”文明对这种技术毫无兴趣;第三,我们自己可能真的在一个模拟程序中。

除了哲学家和科学家的思考之外,科幻作品中对“模拟”这个概念也是大作文章。在《黑客帝国》中,我们所知的世界只是一个计算机模拟系统,人类的作用只是为了这个系统提供能源。不过这个模拟系统有自己的缺陷。

Bostrom的想法却不太一样:在他的想象中,整个宇宙就是一个模拟系统,不仅仅是人类自己,人类生活的任何一部分都是编码的一部分。然而,Bostrom也承认要想在每一个层面上模拟现实是很不实际的,就算是超级强大的计算机系统也无法做到。不过正如科学实验中进行的模拟在某些抽象的层面上省略了多余的细节,他设想中的模拟应该也会根据一些规则和假设,省去无关的细节。比如说,“当模拟系统发现有一个人要观察微生物的世界了,那么它就会在恰当的地方放入足够多的细节,也就是说,模拟系统会根据需要来加入细节,”这是Bostrom在他2003年的一篇论文《你生活在计算机模拟系统中吗?》中提出的看法。这么一来,这个程序并不需要将上至银河、下至粒子的所有细节都明确了,只要在需要这些数据的时候再准备好就可以了。就算是模拟人类本身,也不需要所有的细节了;我们对“自己”的主观意识会随着环境的改变而改变。跟《花生漫画》里面的小男孩莱纳斯不一样,我们不会成天惦记着自己的舌头,所以系统也不会一直让“舌头”这个子程序一直在前台运行。

除了哲学思考之外,这个模拟假说还可以回答一些科学上的难题。与地球类似的星球其实不少,所以出现能够进行星际交流或往来的其他星球文明的概率应该是很高的,但是我们至今却仍然没有见过外星来客。如果我们生活在一个模拟系统中,那么原因可能就是这个系统根本没有安排外星人这个角色。或许是为了避免出现计算机承受力的问题,模拟系统只能支持单一星球的设定。

Bostrom更进一步:模拟系统中一旦出现问题,有人也发现这一异常了的话,系统的操控者可以轻松地改写这些人的想法,以免他们破坏整个模拟进程。除此之外,操控者还可以选择倒退几秒钟,让系统重新运行一遍,回避该错误。然而,如果这个模拟系统有实时纠错功能的话,这个想法真的很让人不安。我们这个世界的科学领域几乎就失去意义了。试着想象一下,一旦模拟系统的操纵者心血来潮,就想改变一下物理规则,以此测试一下参数,那科学家们的研究还有什么意义?这么看来,编写这个模拟系统程序的程序员就成为了一个任意妄为而且心怀恶意的全能之神,而我们却永远无法知道他是否真的存在。

Bostrom主要是为了证明我们很有可能真的生活在一个模拟系统中,而科学家们则有不一样的角度,他们会通过实验或者观察来进行判断。事实上,我们的确可以推测出以下几点:

首先,如果我们的确生活在模拟中,那么这个模拟系统一定会遵循一套完善的规则。这是根据几个世纪以来科学的成功发展所总结出来的。事实上,这个模拟假说也可以反过来解释:我们的宇宙之所以会遵循相对较简单的规则,正是因为控制我们的程序就是这么命令我们的。

我们还要考虑一种可能,就是我们所在的模拟世界所遵循的规则和程序编写者们所处的世界是不一样的。毕竟,科学家们也常常为了完善理论而建立一些与现实不完全相符的模型。如果这个模拟不是一个完美的模仿的话,那么电脑编码总会在什么地方露出马脚的。如果这个宇宙与现代核物理学家所建立的数值模拟相似,那么或许到了某一个节点,这个程序所需的简洁性会与基本物理的一些预测出现矛盾。

在研究原子核内部的粒子时,物理学家们为了便于计算,引入了一种叫做晶格量子色动力学(LQCD)的方法。通过这个方法,科学家们可以将夸克固定在一个三维的格子中,就像晶体里面的原子一样。这是因为夸克离得越近,能量越大,而将它们之间的距离固定住则可以让数值变得更具可操作性——而且实验中所能看见的表现特点也不会受到影响。

LQCD的这种简化的思路是科学家们能找到的唯一一种描述夸克的方法,但它却违反了爱因斯坦所提出的相对论原理。相对论中,时空是一个连续体,不能有特定的方向。而LQCD中所采用的格子却是有方向的(就是节点之间的连线)。

波恩大学的三位核物理学家据此提出了一个检验模拟假说的方法:宇宙射线会带来高能量粒子的碰撞,如果这种碰撞的特点更符合LQCD理论,而不是相对论的话,那我们就可以推测出这个模拟世界的程序编写者和物理学家们一样,为了简化而走了一条捷径。

三位物理学家们还考虑了其他类似的检测方法(包括介子的一些反常行为等)。不过,他们的检验方案真的不太可能成功。首先,编写我们这个模拟宇宙程序的人不一定会使用和物理学家们一样的编码,也就是说他们设想的偏差不会出现。其次,就算偏差真的可能出现,我们在可预见的未来中或许也看不见这样的偏差。最后,就算时空真的以格状存在,那也不一定能说明我们就是生活在模拟宇宙中了,许多物理学家都在认真探讨其他的可能解释。

从科学的角度来看,如果我们无法判断我们所处的是模拟世界抑或是真实宇宙,那么“我们是否生活在模拟的世界中“这个问题其实就不成立了:我们所见所感这个现实就是我们的现实,而它也是我们的全部。

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