一些腦洞大的科幻電影中,經常會出現因地球毀滅,人類將自己設定在一個計算機人工智慧系統控制的虛擬系統裡的情節。這個想法啟發了物理學家,宇宙可能就是一個虛構的場景,宇宙中的許多事件可能只是一些資訊處於不斷變化而已。假如宇宙只是被模擬出來的,那麼系統內部的我們被限制在內部,永遠不能根據日常生活的細節推算出模擬宇宙與真實宇宙的區別。但是不妨礙讓我們開開腦洞,逆向檢查一下這個模擬的宇宙,設計上有一些什麼矛盾之處呢。
1. 歷史上的自然神論
17世紀出現開始自然神論(一種哲學理論)認為上帝創造了宇宙並制定了宇宙執行的規則,在此之後設計者並不再對這個世界的發展產生影響,而讓世界按照它本身的規律存在和發展下去,而上帝本身是非人格化的終極理論。很有意思的是,婆羅門教對梵天的解釋與此驚人的相似,很奇怪工業革命前的古代印度人就有這種前衛的理論。
這個是人類對宇宙是模擬系統的早期理解,隨著現代科學的發展,自然神裡的上帝被解釋成宇宙大爆炸的推動者,大爆炸以後宇宙按照宇宙終極理論朝設計好的方向演化,生物的誕生,慢慢進化出智慧。
2. 生物DNA編碼系統
現在疫情非常嚴重,到現在也沒有特效藥,而冠狀病毒只是一種單鏈RNA的簡單生命體,只能寄生細胞裡,連生物都算不上。因為人類本身就是DNA的排列組合,依靠隨機的變異在自然法則裡不斷試錯的結果,所以,我們跟冠狀病毒其實是一樣的,共享一套指令集,只是DNA編碼的組合不同而已。
DNA本身怎麼表達,為什麼會有這種表達,其實人類仍然是未知的。越研究,人類越發現DNA系統越像是提前設計好的,從這個角度看,我們人類的底層,DNA的表達可能就是設計出來的,我們只是利用這個表達組合出來的一個程式。
3. 人工智慧(Artificial Intelligence)
英文縮寫為AI,通過對人類思維的模擬,利用神經網路的演算法,很多方向上已經超過人的智慧,比如Alphago甚至可以完敗人類職業圍棋選手。AI戰勝人類頂級選手,而且在幾十年之後全面超過人類,似乎從某個角度說明,我們的智力不是那麼獨一無二,很容易被設計出來。但目前的AI還沒有自我意識,但是不代表哪天演算法會不會達到這一步。
4. 虛擬現實
目前人類用電腦模擬的世界跟我們真實世界仍有差距。但我們不妨開開腦洞,假如我們設計一個非常強大的虛擬現實,通過自然法則的演算法讓AI在裡面競爭,由此進化出來虛擬生物,他們可能擁有很高的智慧,但是他們對自身的世界是由計算機程式碼所構造的虛擬出來的這個事實,能不能想象出來呢。也許,虛擬生物能感受到自己系統的限制,完全能意識到的系統以外的世界。
5. 宇宙大爆炸與黑洞
對現代科學稍微有些了解的人,都知道宇宙起源於一 次超級大爆炸,並膨脹了 138 億年,變成了今天這個樣子,仍在繼續膨脹中。如果大爆炸是時間的起點,那大爆炸以前呢,答案是沒有以前,因為時間也是大爆炸的產物。沒有時間是什麼意思,就是在爆炸之前,什麼都是永恆的,一切都沒運轉,沒啟動。現在宇宙裡的小胖子黑洞裡面,仍然是宇宙起點的樣子。宇宙有個起點多少讓我們想起了系統的初始化過程。
6. 光速與量子糾纏
經典理論裡,真空中的光速是最大速度,超過光速不能疊加。
量子力學裡,當兩個粒子的自旋處於糾纏態,假若不做測量,則無法知道這兩個粒子中任何一個粒子的狀態,對其中一個粒子進行探測,無論它們相隔多遠,如果測得的自旋為1/2 (或-1/2) 與之對應的另一個粒子便即刻為-1/2 (或1/2)的量子態。
其實光速是模擬系統的最大運算能力,由於宇宙的資料量太大,所以我們要讀取遙遠星系的資訊,甚至需要上萬年的時間。量子的這種機制違反了相對論理論的限制。出現了比光傳播速度還快的資訊傳輸,可能剛好說明不是系統模擬的,是系統外部的物理現象。
7. 品質也是能量
物質當小到微觀世界的尺度時,物質只能用量子力學來描述,物質不再是實體的存在,只能用能量來解釋了。可否想象能量只是指令的密集程度而不執行任何指令的區域就是真空呢。
8. 光的波粒二動性
觀測時是粒子,不觀測時是波,粒子是假,電磁波是真。系統為了節約資源,只是為了讓觀測者感覺宇宙是真實的,所以當我們開啟畫面時才呈現細節。所以可見光在我們觀測時顯示為粒子,不觀測時顯示為波的狀態。
9. 測不準原理
組成世界的最小單位粒子,可能是模擬系統的最小資料單元。所以觀測最基本粒子的時候,無法確定一個粒子的速度與位置。而宇宙這個系統是用量子運算的方式執行。量子運算這種方式比較快,省資源,用概率的方式運算。
10. 量子力學與廣義相對論的衝突
最基礎的宇宙可能按照微觀粒子的量子力學執行,而系統模擬的宇宙按照經典物理學執行,所以微觀世界裡遵守量子力學的理論,而我們平常觀測的巨集觀世界裡遵從廣義相對論,這可能是量子力學與廣義相對論的衝突的一種合理解釋。