馬修·弗朗西斯　陳仁武

人類不會(huì)一直延續(xù)下去，終將從宇宙中消失，但在消失之前，人類也許能夠?qū)?qiáng)大的計(jì)算能力聚集到一起，從每一個(gè)細(xì)微之處模擬人類的經(jīng)驗(yàn)。一些哲學(xué)家和物理學(xué)家開始懷疑我們是否已經(jīng)處在模擬時(shí)代之中。或許我們已經(jīng)處在計(jì)算機(jī)模擬時(shí)代，我們所經(jīng)歷的現(xiàn)實(shí)只是模擬程序的一部分。

現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)極其復(fù)雜，隨著量子計(jì)算的出現(xiàn)，計(jì)算機(jī)技術(shù)變得更加難以捉摸。在這些功能更加強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)的幫助下，我們將能夠?qū)Ω訌?fù)雜的物理系統(tǒng)進(jìn)行大規(guī)模模擬，很可能包括完整的生物體，甚至人類。

實(shí)際上，這一想法并不像聽起來那樣瘋狂。兩位哲學(xué)家辯論稱，如果我們相信計(jì)算機(jī)硬件的最終復(fù)雜性，那么我們很可能已經(jīng)是“祖先模擬”（一種對(duì)人類過去進(jìn)行的模擬重現(xiàn)）的一部分了。與此同時(shí)，三位核物理學(xué)家基于“每種合乎科學(xué)的程序都會(huì)引發(fā)簡(jiǎn)化設(shè)想”的觀念，為驗(yàn)證這一假說提供了一種方法。按照這一思路，如果我們生活在模擬時(shí)代，那么我們也許能夠利用實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)這些設(shè)想。

然而，這兩種既合乎邏輯又以經(jīng)驗(yàn)為根據(jù)的觀點(diǎn)，只是留下了我們生活在模擬時(shí)代的可能性，卻無法指出真實(shí)和模擬之間的任何區(qū)別。實(shí)際上，即使我們沒有生活在模擬世界之中，核物理學(xué)家提出的模擬實(shí)驗(yàn)的結(jié)果也很有可能得到解釋。那么，問題仍然存在：有沒有判斷我們是否生活在模擬時(shí)代的方法呢？

將來的某一時(shí)刻，人類將不復(fù)存在，我們都深知這一點(diǎn)。無論是我們完全滅絕，還是留下一個(gè)或者多個(gè)后人類物種作為我們的繼承者，人類都將一去不復(fù)返。但是，如果未來我們確實(shí)留下了后代，那么他們也許會(huì)對(duì)創(chuàng)造“祖先模擬”十分感興趣。到那時(shí)，虛擬世界中將到處都是有意識(shí)的人。如果這種模擬技術(shù)足夠普及的話，他們將在更大范圍內(nèi)繁衍生息。如此一來，模擬產(chǎn)物的第一人稱經(jīng)驗(yàn)將大大超過人類的第一人稱經(jīng)驗(yàn)。

如果你恰巧發(fā)現(xiàn)自己擁有清醒的第一人稱經(jīng)驗(yàn)，就將引發(fā)一個(gè)有趣的問題：在“祖先模擬”的人占大多數(shù)的時(shí)候，你如何知道自己是人類本身，還是“祖先模擬”的人呢？哲學(xué)家尼克？博斯特羅姆為解決這個(gè)問題提供了一個(gè)框架。他認(rèn)為，我們必須斷定以下三種情形中有一種是正確的：①人類或者類似人類的物種在他們還沒有掌握模擬生產(chǎn)技術(shù)的時(shí)候就已經(jīng)滅絕了；②“后人類”文明社會(huì)對(duì)發(fā)明或者使用這一技術(shù)不感興趣；③我們大概就是模擬的一部分。我強(qiáng)調(diào)“大概”，是因?yàn)樵谡Ｇ闆r下，有意識(shí)的經(jīng)驗(yàn)是被模擬的經(jīng)驗(yàn)的可能性會(huì)更大。如果另外兩個(gè)條件（滅絕或缺乏興趣）不成立的話，那么還有其他更多的方法幫助我們做出判斷。

在博斯特羅姆之前就有人研究了這一可能性。盡管人們認(rèn)為模擬器的特性差異很大，但我們所感知的現(xiàn)實(shí)很可能是虛擬的。除哲學(xué)和科學(xué)反思之外，人類意識(shí)被模擬的觀點(diǎn)也是科幻的主要產(chǎn)物。在電影三部曲《黑客帝國(guó)》的首部當(dāng)中，我們了解的世界就是計(jì)算機(jī)模擬的世界，人類在保持大腦活躍的情況下，身體中的化學(xué)元素也能夠獲得能量。在《黑客帝國(guó)》中，人類身處一個(gè)完全虛擬的環(huán)境中，作為虛擬化身體驗(yàn)世界。然而，仿真世界的瑕疵很多，一些有準(zhǔn)備的人能夠看出其中的漏洞，而來自“現(xiàn)實(shí)世界”的人能夠侵入矩陣之中。

博斯特羅姆的想法有所不同：在他的想象之中，不僅人類，整個(gè)宇宙都是模擬的產(chǎn)物，人類生活的每個(gè)方面都是程序編碼的一部分，其中包括我們的思維以及我們與程序中無生命體之間的相互作用。不過，博斯特羅姆承認(rèn)，即使對(duì)強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來說，在每個(gè)層面上對(duì)現(xiàn)實(shí)事物完全仿真也不切實(shí)際。正如我們的科學(xué)模擬包含許多抽象的層面，這些層面不需要過多的細(xì)節(jié)，因此，并不是每一個(gè)細(xì)節(jié)都有必要被模擬。模擬將利用一定的規(guī)則和假設(shè)，當(dāng)我們做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，這些規(guī)則和假設(shè)就會(huì)發(fā)揮作用。例如，當(dāng)模擬系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)人類觀測(cè)微觀世界的時(shí)候，就會(huì)根據(jù)需要在模擬的相應(yīng)領(lǐng)域填補(bǔ)足夠的細(xì)節(jié)資料，這樣一來，模擬程序就沒有必要在每一個(gè)細(xì)節(jié)上監(jiān)測(cè)每一個(gè)粒子或者星系；但當(dāng)需要那些數(shù)據(jù)的時(shí)候，在模擬程序中有關(guān)宇宙的豐富信息就會(huì)提供一個(gè)與之完全一致的現(xiàn)實(shí)。人類也沒有必要在每一個(gè)細(xì)節(jié)上都得模仿，我們關(guān)于“自我”的主體意識(shí)因環(huán)境而異。

一種星球文明是完全可以被模擬的

除了回答這些哲學(xué)問題外，這一模擬假說還能回答一些科學(xué)問題。類似地球的行星并不罕見，因此宇宙中很可能會(huì)出現(xiàn)一些文明，使行星能夠在恒星之間交流、穿梭。但是，到目前為止我們還沒有發(fā)現(xiàn)任何跡象。這不禁讓我們產(chǎn)生疑問：外星人在哪兒？然而，如果我們生活在模擬時(shí)代中，外星人可能不是這個(gè)編程中的一部分。事實(shí)上，因?yàn)橛?jì)算能力的限制，模擬系統(tǒng)很可能最多只能模擬一個(gè)星球的文明。

同樣，物理學(xué)家一直在努力探索所有自然力的統(tǒng)一理論，卻均以失敗告終，這應(yīng)該也是模擬技術(shù)的不足導(dǎo)致的。這個(gè)模擬假說甚至可以解決“微調(diào)”問題：宇宙具備的特征允許生命的存在，改變這些特征可能會(huì)導(dǎo)致生物體的滅絕。模擬宇宙可以為生命的最終延續(xù)而設(shè)計(jì)，也可以是成功實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。在實(shí)驗(yàn)中，許多生命孕育之前的可能性特征都已經(jīng)被測(cè)試過了?，F(xiàn)在，宇宙學(xué)家進(jìn)行了相似的實(shí)驗(yàn)（雖然簡(jiǎn)單了點(diǎn)兒），就是為了了解在隨機(jī)起始條件下，我們的宇宙會(huì)是什么樣子。

博斯特羅姆進(jìn)一步闡述，如果模擬實(shí)驗(yàn)程序出現(xiàn)任何錯(cuò)誤，在它還沒有破壞整個(gè)模擬系統(tǒng)的時(shí)候計(jì)算機(jī)就能察覺到異常，操作者可以很容易地校準(zhǔn)計(jì)算機(jī)的狀態(tài)。或者，操作者可以往回調(diào)幾秒的時(shí)間，將實(shí)驗(yàn)調(diào)整到還沒有出現(xiàn)這一錯(cuò)誤的階段。不過，如果我們生活的模擬時(shí)代具備實(shí)時(shí)糾錯(cuò)的能力，這在很多方面會(huì)讓我們感到很苦惱。的確，模擬實(shí)驗(yàn)很可能讓整個(gè)科學(xué)界陷入困惑。什么才能阻止模擬器改變這些物理法則（要么是檢測(cè)生命特征的，要么僅僅是擾亂我們頭腦的）呢？在這一系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，程序設(shè)計(jì)者往往變化無常而且心存不良，沒有人能察覺到他們的出現(xiàn)。

博斯特羅姆熱衷于“我們很可能生活在模擬時(shí)代之中”的觀點(diǎn)，但是，面對(duì)同一問題，科學(xué)家有不同的回答，兩者明顯的區(qū)別源于科學(xué)是否與那些能夠被實(shí)驗(yàn)或觀察檢驗(yàn)的事物有關(guān)。事實(shí)證明，我們能夠從我們所生活的任何模擬時(shí)代中推斷出一些事情。

首先，如果我們生活在模擬環(huán)境中，就要遵循一套明確的法則，而且這些法則中的任何動(dòng)態(tài)變化都是相對(duì)較小的。事實(shí)上，模擬假說具備一些潛在的闡釋力：我們的宇宙遵循相對(duì)簡(jiǎn)單的法則，原因在于它以前就是這樣被編程的。隨著程序的運(yùn)轉(zhuǎn)，模擬器會(huì)做出相應(yīng)的改變。這可以用來解釋2011年的“超光速中微子”：這個(gè)模擬程序中有一個(gè)錯(cuò)誤，我們?cè)谶@個(gè)錯(cuò)誤的基礎(chǔ)上測(cè)得了這一數(shù)據(jù)，這個(gè)錯(cuò)誤后來被更正過來（現(xiàn)在，我們沒有理由相信中微子的速度超過光速的結(jié)論是正確的，因?yàn)閷?duì)它的解釋是平淡無奇的，沒有任何激動(dòng)人心的想法）。

我們生活在模擬時(shí)代中，但是，這一事實(shí)對(duì)我們?nèi)绾紊詈翢o影響

然而，宇宙中沒有什么規(guī)律能讓我們明白38飛碟探索/2014.12生命UnusualStories我們是否處在模擬時(shí)代之中。如果模擬程序足夠好，程序設(shè)計(jì)者沒有留下任何隱含的信息，那么我們做任何實(shí)驗(yàn)都會(huì)回到同樣的問題：我們有沒有生活在模擬時(shí)代之中？在這種情況下，無論哲學(xué)家對(duì)這一問題的見解多么具有說服力，我們都沒法辨別我們是否生活在一個(gè)虛擬世界中。事情的真相可能是：我們生活在模擬時(shí)代中，但是，這一事實(shí)對(duì)我們?nèi)绾紊詈翢o影響。

我們也應(yīng)該考慮這樣的可能性，那就是我們生活在模擬時(shí)代，但是，支配這一時(shí)代的法則與編程者制定的世界法則不同。畢竟，科學(xué)家總是創(chuàng)造一些并不直接與現(xiàn)實(shí)世界相符合的模型，但它們能夠幫助我們改善理論。如果這樣的模擬不完美，那么計(jì)算機(jī)編碼可能會(huì)在其他領(lǐng)域發(fā)揮作用。如果宇宙類似于現(xiàn)代核物理學(xué)家進(jìn)行的數(shù)值模擬，那么可能會(huì)出現(xiàn)這種情況：程序不可避免的簡(jiǎn)化與基礎(chǔ)物理學(xué)的預(yù)測(cè)不一致。

考慮一下原子核，原子核是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的，質(zhì)子和中子是由夸克構(gòu)成的。要想弄明白這些“小東西”，就必須了解將它們結(jié)合在一起的核力。但是在復(fù)雜的相互作用中，沒有與自由微?！热珉娮印嘁恢碌奶幚矸椒?。然而，對(duì)物理學(xué)家來說，計(jì)算超過兩個(gè)微粒之間的相互作用，特別是在原子核內(nèi)部的高能狀態(tài)下，通常是很困難的。

核物理學(xué)家不是讓這些微粒隨便移動(dòng)，而是將它們控制在一個(gè)類似三維格點(diǎn)的環(huán)境內(nèi)進(jìn)行操作，就像原子在固體晶體內(nèi)一樣。當(dāng)夸克緊密地靠在一起時(shí)，能量就會(huì)增加，這就迫使它們保持固定距離，確保數(shù)量在可控范圍內(nèi)，計(jì)算結(jié)果就會(huì)與我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中看到的現(xiàn)象相吻合。這種數(shù)數(shù)值計(jì)算就是我們所說的格點(diǎn)量子色動(dòng)力學(xué)。

雖然格點(diǎn)量子色動(dòng)力學(xué)的簡(jiǎn)化原理是核物理學(xué)家計(jì)算出的能夠詳細(xì)描述夸克的唯一方法，但這一原理違背了愛因斯坦的相對(duì)論。在相對(duì)論中，時(shí)空是一個(gè)連續(xù)區(qū)，沒有特定的方向限制。而另一方面，比如在格點(diǎn)量子色動(dòng)力學(xué)中，格點(diǎn)就有特定的點(diǎn)粒子以及特定的方向（沿著節(jié)點(diǎn)之間的連接處）。如果宇宙射線引發(fā)的高能碰撞更符合格點(diǎn)量子色動(dòng)力學(xué)的預(yù)測(cè)，而非相對(duì)論中預(yù)測(cè)的那樣，就很可能意味著我們處于一個(gè)模擬時(shí)代中。

然而，在幾種可能的情況下，這樣的偏差同樣可能出現(xiàn)在高能狀態(tài)下，而我們?cè)诳深A(yù)見的將來不會(huì)發(fā)現(xiàn)。最后，由于種種原因，時(shí)空也許會(huì)像格點(diǎn)一樣運(yùn)動(dòng)，與在模仿環(huán)境中運(yùn)動(dòng)不同。

客觀地說，核物理學(xué)家比恩、達(dá)沃迪和薩維奇提出了一種檢驗(yàn)?zāi)M假說的方法，但這并不是他們畢生事業(yè)的重點(diǎn)。盡管他們非常認(rèn)真地對(duì)待宇宙模擬研究，但他們只是對(duì)這些問題很感興趣，而不會(huì)傾盡畢生精力研究解決方案。

在一定程度上，這是很務(wù)實(shí)的：?jiǎn)栴}本身難以捉摸，致使研究這些問題的科學(xué)家得不到實(shí)質(zhì)性的回報(bào)。盡管人們能夠通過閱讀科普讀物獲得一些印象，但是僅靠這些印象來傾盡一生研究有關(guān)生命、宇宙、一切事物等這些最大的問題，成功的概率微乎其微。重大突破（像20世紀(jì)20年代的量子力學(xué)革命這樣的突破）是非常罕見的，科學(xué)通常是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程。這并不是一件壞事，即使它看起來單調(diào)乏味。

探究宇宙模擬的困難在于提出恰當(dāng)?shù)目茖W(xué)問題，這些問題要能夠把我們引向可測(cè)試的推論中。如果我們無法獲得實(shí)驗(yàn)證據(jù)作為理論支撐，那么認(rèn)為我們生活在模擬當(dāng)中的令人信服的哲學(xué)觀點(diǎn)，就會(huì)毫無意義。

科學(xué)的魅力往往在于它的概念化、抽象化，甚至它的簡(jiǎn)單化。即使構(gòu)成這一模擬程序的基本準(zhǔn)則很簡(jiǎn)單，但要想模擬足夠詳盡的整個(gè)宇宙，包括神志清醒的人，都會(huì)非常復(fù)雜。當(dāng)你完全能夠從一些簡(jiǎn)單的事情中學(xué)到東西的時(shí)候，編制那么復(fù)雜的程序就有點(diǎn)過于精致華麗了，這是沒有必要的。

不過，這些都是直觀的沉思，它們也許對(duì)也許錯(cuò)。好的規(guī)避方法就是經(jīng)驗(yàn)主義，盡管聽起來沒有情調(diào)。從科學(xué)的角度來說，如果我們不可能分辨模擬的宇宙和真實(shí)的宇宙，那么“我們是否生活在模擬時(shí)代”這一問題就變得沒有意義：這一現(xiàn)實(shí)是我們的，并且是我們的全部。