現(xiàn)實(shí)世界會(huì)是計(jì)算機(jī)程序虛擬生成的嗎？

真實(shí)？虛幻？電影《星際迷航》系列、《創(chuàng)：戰(zhàn)紀(jì)》以及《黑客帝國(guó)》誕生之前，哲學(xué)家們常常懷疑現(xiàn)實(shí)世界只不過(guò)是一個(gè)夢(mèng)。而如今，哲學(xué)家們還需要考慮另一種可能性，那就是現(xiàn)實(shí)世界是否只是一個(gè)計(jì)算機(jī)程序虛擬生成的環(huán)境。

科幻場(chǎng)景

當(dāng)然，這種可能性不大，但不能排除這種可能性。計(jì)算機(jī)模擬了各種各樣的事情，一些科學(xué)家已經(jīng)認(rèn)真地思考，即使自然界所謂實(shí)實(shí)在在的石頭，可能也只不過(guò)是一些聰明的外星少年的科學(xué)項(xiàng)目做出來(lái)的。

大多數(shù)人對(duì)這種設(shè)想不屑一顧。即便這種設(shè)想是真的，那又怎么樣呢？你還是該干嗎干嗎。在3個(gè)世紀(jì)以前，戈特·萊布尼茨就曾經(jīng)指出，這世界上所有的物質(zhì)只不過(guò)是世界非常真實(shí)地呈現(xiàn)在你面前，你所聽(tīng)到的、看到的經(jīng)過(guò)推理后不會(huì)覺(jué)得是世界在欺騙你。也就是說(shuō)，沒(méi)有辦法區(qū)別和分辨現(xiàn)實(shí)世界與模擬世界，也沒(méi)辦法確定任何人是他自己。

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這樣思考下去是很受束縛的。試想一下，如果程序員設(shè)定程序來(lái)模仿一個(gè)類似人類現(xiàn)在居住的宇宙，那么要區(qū)別軟件模擬的石頭和有著真實(shí)手感的指頭并不會(huì)很難。

西拉斯·比恩和他的同事最近發(fā)布在網(wǎng)上的一篇論文指出，物理學(xué)家們已經(jīng)嘗試用計(jì)算機(jī)模擬宇宙，只是這種模擬的宇宙很小。利用量子色動(dòng)力學(xué)的方程，用數(shù)學(xué)方法來(lái)控制原子核的強(qiáng)大引力將原子核凝聚在一起。事實(shí)上物理學(xué)家經(jīng)常模擬叫作夸克的亞原子粒子的相互作用，以此來(lái)觀察核物質(zhì)的反應(yīng)。

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模擬的方式比求解方程組的方式更加簡(jiǎn)單，求解方程組需要無(wú)限的精度，相反，計(jì)算機(jī)模擬的方式是通過(guò)對(duì)每個(gè)“格狀集合”進(jìn)行計(jì)算，這種“格狀集合”是彼此緊密結(jié)合的點(diǎn)的集合，非常近似于現(xiàn)實(shí)世界中距離無(wú)限近的粒子的集合。在對(duì)“格狀集合”的模擬運(yùn)算中，點(diǎn)的集合以飛米數(shù)量級(jí)的距離分裂（1飛米相當(dāng)于千萬(wàn)億分之一米，是非常小的單位）。在這個(gè)運(yùn)算中，模擬的宇宙的直徑通常只有幾飛米。

“宇宙”如此之小，不太可能引起人們的興趣，因?yàn)槿藗儗?duì)夸克這種大小的東西從來(lái)不感興趣。但是宇宙之所以如此小，是因?yàn)楫?dāng)前的計(jì)算機(jī)運(yùn)算能力有限，兩者是相關(guān)的。

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比恩和同事在文章中寫到，“理論上講，未來(lái)的計(jì)算機(jī)模擬會(huì)努力擴(kuò)展到對(duì)每個(gè)像素?zé)o限的精細(xì)和對(duì)時(shí)間空間體量無(wú)限的擴(kuò)大?！?/p>

關(guān)于計(jì)算機(jī)運(yùn)算能力增長(zhǎng)的假設(shè)，研究人員預(yù)測(cè)，大概130年以后可以達(dá)到模擬人體的運(yùn)算能力。由于這樣的模擬運(yùn)算是對(duì)人體原子級(jí)別活動(dòng)的模擬（用數(shù)學(xué)方法描述原子核增加電子關(guān)聯(lián)并不十分復(fù)雜），在這種模擬情形下將出現(xiàn)人體的思維和動(dòng)作活動(dòng)。再過(guò)幾百年或者幾千年，如果不受目光短淺或者預(yù)算不夠等限制的話，計(jì)算機(jī)運(yùn)算能力能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)人們所期望的任何尺寸大小的宇宙的模擬。

西雅圖的原子核理論研究所學(xué)者比恩、華盛頓大學(xué)的合作者佐赫雷達(dá)·伍迪和馬丁·薩維奇在文章中寫道：“如果計(jì)算機(jī)可以擁有足夠高性能的計(jì)算能力，那么未來(lái)的科學(xué)家們很可能

會(huì)嘗試實(shí)現(xiàn)對(duì)分子、細(xì)胞和人體的完全模擬運(yùn)算，甚至超越這種運(yùn)算。”

也許你只是一個(gè)模擬運(yùn)算生成的機(jī)器人，卻沒(méi)有任何人知道。但是現(xiàn)在比恩和他的同事已經(jīng)先行一步，發(fā)現(xiàn)了這種模擬運(yùn)算很可能留下蛛絲馬跡，這些線索能夠被人類科學(xué)家發(fā)現(xiàn)。盡管這些科學(xué)家很可能只是“虛擬運(yùn)算生成的科學(xué)家?！?/p>

一個(gè)可能性很大的線索是宇宙中高能宇宙射線的分布細(xì)節(jié)。在一個(gè)充滿了原尺寸等量（而不是模擬的格狀集合近似值）的宇宙中，應(yīng)該能夠看到均衡分布在各個(gè)方向的宇宙射線貫穿整個(gè)宇宙空間。但是如果以一個(gè)格狀集合模擬現(xiàn)實(shí)世界，宇宙射線方向的分布會(huì)發(fā)生傾斜。如果未來(lái)的觀測(cè)者們有充分的理由認(rèn)定宇宙高能射線分布的矛盾存在，那么所謂“現(xiàn)實(shí)世界”將暴露成為一個(gè)殘酷的騙局。

一些令人困惑的物理問(wèn)題可以通過(guò)模擬運(yùn)算假設(shè)的方式來(lái)解釋。多年來(lái)，物理學(xué)家們一直在思考導(dǎo)致宇宙膨脹的神秘加速，表面上看這種加速是由少量隱藏在宇宙空間真空中“暗能量”造成的。專家認(rèn)為真空中的能量應(yīng)該為精確的零。但如果宇宙是一個(gè)計(jì)算機(jī)模擬生成的，比恩和同事指出，一個(gè)輕微的真空能量的非零值可能由于在計(jì)算機(jī)運(yùn)算中的舍入誤差而出現(xiàn)。

更有趣的是，要考慮到在模擬宇宙的大爆炸微波輻射中會(huì)留下的、隱藏在宇宙微波中程序開(kāi)發(fā)者信息的可能性。好吧，這是個(gè)題外話。但如果這種信息存在的話，那么將存在一種可能，人類可以將信息回饋給模擬宇宙的開(kāi)發(fā)者。

也許一個(gè)模擬的宇宙會(huì)提供一些額外福利：在一個(gè)有著無(wú)限精確規(guī)則的宇宙中，人類的自由將只能算是一種幻想。在模擬生成的框架中，規(guī)則將不再那么的嚴(yán)苛，也許模擬宇宙本身就自帶模擬的充滿自由意志的居民。或許正是因?yàn)檫@樣，你才有了夢(mèng)想。