普朗克長度和普朗克時間的存在是否意味這個宇宙可能是虛擬的?

本人CS狗一枚,對物理和各種科幻作品也有一些了解。因為計算機的各種運算都是離散的,最小單位是比特,我一直在設想一種可能,我們存在的宇宙也是運行在一個計算機裡面的,證據就是普朗克長度和時間分別對應這個宇宙的最小可計算單位和宇宙計算機運行的頻率,因為只有離散的數值才能防止讓計算無限遞歸或者循環下去。


學科之間是有生殖隔離的2333

quora上6.6k的那個答案最後一句是we are in the matrix.啊,好嚇

站坑待答orz


哎,又一個把普朗克時間和普朗克空間當作bit來理解的人。顯然這是錯誤的理解,所以結論也顯然是錯誤的。

== 更新2015.4.6 ==

好吧,既然評論的人既等不及我更新,又不願意自己搜一下普朗克長度,並且認為我在裝逼。那我只能給出簡要推導過程了。注意,這些東西基本上只需要高中物理知識就能解決。看不懂的請多做自我批評。

  1. 需要測定一個物體,就得至少發射一個粒子,用其反射來確定目標。粒子需要的頻率和物體尺度成反比。(康普頓波長,1920。一個常見的推論是香農定理。)
  2. 粒子能量=粒子頻率*普朗克常數。(普朗克關係,18xx)
  3. 粒子能量=mc^2。(狹義相對論推論,1905)
  4. 頻率和質量成正比。(從2和3連立得出)
  5. 對於某個尺度的物體,就必須要質量非常大的粒子去打擊。(從1和4得出)
  6. 對於某個質量,小於它的史瓦西半徑就會形成黑洞。(卡爾 史瓦西,1916)
  7. 無法從黑洞讀取信息。(廣義相對論,1916)

結論已經可以得出,當尺度小於某個大小,探測它打出的粒子已經把那個區域變成黑洞,所以無法得出它的結構。這個大小就叫做普朗克長度。

很明顯可以看出來,普朗克長度表示的是探測的極限,而不是不可分割的空間。(這個我的高中物理老師在課堂上反覆強調過。)當然,霍金的理論表明我們還是有可能從黑洞輻射探測出內部信息,所以這個探測極限沒準會在某個時候被突破。

普朗克時間就更簡單了,就是光在真空中通過普朗克長度的時間。也就是一個除法就能得出。


Descartes 說的話你們都忘了……


普朗克長度和時間並不是基本單位的概念,更接近於。。。解析度吧(不是常說的視頻或圖片的像素數目那種解析度)。

學過大學物理應該知道鈉由於能級分裂出現的雙黃線,這兩種光的頻率十分接近,因此早期頻譜分辨技術和硬體不太好的時候,一直以為那就是一條線。後來技術和設備進步了,才分清楚那是兩條線。人類頻譜分辨的能力一直在進步,但在某一時期是有極限的,頻率差小於這個極限就分不出了。

普朗克長度和時間就像是這種感覺。小於普朗克長度的距離,是無法分辨的,普朗克時間類同。而不是那種一塊一塊,作為基本單位的意思。

我再插一句,題主莫怪,思而不學則殆啊。

而且這種事情不要相信看上去很新奇,實際經不住推敲的東西,充其量嘩眾取寵罷了。


Simulation hypothesis

關於怎樣測試宇宙是否虛擬,有少數物理學家研究過,比較著名的一篇工作是Constraints on the universe as a numerical simulation,arxiv鏈接見http://arxiv.org/abs/1210.1847。(我沒看懂)關於這項工作稍微通俗一些的解釋見Do we live in a computer simulation run by our descendants? Researchers say idea can be tested -- ScienceDaily

另外可計算性理論是否適合作為這類工作的基石是件很值得懷疑的事情,舉個例子,Analog computer trumps Turing model。。普朗克尺度和計算模擬不能掛鉤。

期待物理背景的專業人士補充或者勘誤。


類似於「我們在母體中嗎」「這個世界的本源是什麼」這樣的問題本來就不是知識能回答的問題,不用掙扎了,這種問題超出了人類理智所能理解的範圍

當我們問一個問題,我們想要的是一個符合邏輯的答案,不然我回答世界是飛天麵條大神創造出來的,你信不信?但邏輯本身也是這個世界的一部分,如果真「存在」一個外部世界,但這個外部世界連「是」「有」「無」這些概念都不存在,「存在」這個概念都不存在,甚至連概念本身都不存在」,請問我們如何去理解這個外部世界?

這就是理智的盡頭


如果要求熱力學第二定律對粒子物理保持適用的話,物質結構必須是bit,不能無限可分。

否則信息熵等於無限大,即理論上可以製造出內部存儲信息的狀態數無限大的「智子」。

要麼自然界本身鎖科技,要麼就可以實現「智子鎖科技」,大劉的這個橋段細思恐極……

如果時空結構與物質結構等價(弦論會支持這樣的結論嗎?),時空結構也會變成bit。


恩。其實世界是一個超算產生的,人類是超算中正在運行的一個個程序。不同等級的物理學,從宏觀到分子原子到基本粒子,不同尺度是不同等級的程序語言。人類探究物理的過程就是在高級語言環境下通過指令探究低級語言(如機器碼)的本質。

時間是離散的,時間單位由cpu頻率確定。量子態是離散的,因為超算的bit也只有0 1兩個態。

兩個自旋進入糾纏態之後比特值是超距相反的。這同樣說明兩個自旋在一台超算中。

四維時空是因為這台超算每單位時間就將內存存入硬碟。人的記憶是因為內存可以從硬碟讀取數據。光速恆定是因為cpu頻率與匯流排傳遞信號速度確定。

什麼?一派胡言?

這是我中二的時候的想法啊!


科學對於大眾就如巫師手中的水晶球,巫師要算命總要有個蠱惑人心的物件讓你相信他吧,在科學家那裡,這就是科學理論。科學理論確實有效,但是所有理論都在不斷修正和進化之中,根本沒有終極理論。基於不科學的科學理論進行預測和推演,和算命沒有本質區別。


我來搬運一下Quora上的回答吧:Glyn Williams"s answer to How do we know that we"re not living in a computer simulation?

計算機模擬經常使用優化。如果玩家看著一個東西,那麼程序就像現實一樣建模。但如果沒人在看,程序就會採用計算量更小的近似演算法。

要想知道我們是否在計算機模擬的程序中,我們就要找到這個優化留下的痕迹。我們要找到一個東西,它在沒人觀察的時候的行為不一樣。

在我們的宇宙中,雙縫干涉實驗表明當沒人觀察時,光的行為就像一個波;但只要我們一看,光就表現得像一個粒子!

顯然把光的每個部分都當成粒子來建模的開銷是非常大的,所以宇宙轉而採用一個更優化的波的形式來減小計算量。

答案很清楚了,我們就在母體之中。

突然不寒而慄……

求物理大神速來打臉,否則實在細思恐極……

PS:已經獲得原作者授權,貼圖為證:

=====4.7日更新=====

謝 @龔敏敏 大神解答,下面把他的評論貼在下面:

「顯然把光的每個部分都當成粒子來建模的開銷是非常大的,所以宇宙轉而採用一個更優化的波的形式來減小計算量。」 這是完全錯誤的。在任何尺度,二相性都存在。

大神費曼幾十年起那就已經做到了完全不同波動來描述大尺度行為,圖形學裡的路徑積分就是那麼發展過來的。只是這麼做以後,粒子的行為符合波的定義,那就還不如就用波動來描述這個行為了。


可以把兩面鏡子對著照,看是不是卡一下


如果我們這個宇宙是虛擬的,那麼我猜它遵循以下原則:

1,有限性原則,這些伺服器計算力是有限的,需要「多台」共同模擬。

2,完備性原則,阻止系統內智慧生命觀測或探索到系統外任何信息。宏觀上,用宇宙膨脹率,微觀上用量子化。

3,自洽性原則,盡量讓系統內智慧生命觀測不到系統的BUG,如出現BUG要及時消除。

4,最優化演算法原則,最大程度節省計算力消耗。

5,減少干預原則,這個系統被創造的目的可能是用於實驗、觀測和探索,盡量減少干預,否則將導致實驗結果的重複性而導致無意義。

6,超負荷干預原則,當這個系統內的數據量和運算量過大,整體大於或局部大於伺服器負載時,系統將被迫關注並干預。

猜測:這些伺服器按照空間和對象根據虛擬的數據複雜度和數據量來分配虛擬空間和對象。比如「朝陽區」被300多萬台伺服器來協作虛擬,「火星」則只需1台伺服器。

系統內的光速,我猜是由各伺服器之間的數據同步規則決定的,該規則基於系統自洽原則制定。那麼可從光速反推出系統同步規則等?

臨淵羨魚: 如我們這個世界是由多台伺服器虛擬的,那可否從物理常數如光速、普朗克常數等來反推出伺服器參數和系統結構? - 物理學

不如退而結網:如果我們這個世界是被虛擬的,稱之為S1,那麼集全球之算力,構建S2,使之類S1(我將這個計劃稱為 坐標計劃——http://zuobiao.com)。若因演算法優化,S2中某些信息的價值大於S1時,S1的創造者就懵逼了,當S2的承載大於S1的負載時,我們就可以看到S1創造者的干預了——那會是多美的景象。


也許絕對意義上的「連續」根本不存在呢?世界的本質為什麼不能是離散的。

回到問題,普朗克長度和普朗克時間並不意味著宇宙是虛擬的。

但是宇宙確實可能是虛擬的,天知道。


虛擬的定義是啥?


六維空間蜷縮在普郎克空間里,bit裡面有什麼……


普朗克長度和時間代表我們用光子測量的極限,但是無法測量不代表不存在。物理帝們,我這樣理解對不對?


我思故我在。


那我們最多看到上一層軟體層,對於硬體層的世界還是無法理解。


有時候我也會如題主一樣的懷疑宇宙是否是虛擬的。但是,從普朗克長度和普朗克時間是不能推導出宇宙可能是虛擬的。


你可能搞錯因果關係了:

你認為,因為計算機只能計算離散值,那麼既然宇宙是離散的,它會不會就是計算機模擬的?

實際情況是,正因為宇宙是離散的,所以計算機只能進行離散計算。

另外,宇宙離散是數學上要求的,連續的宇宙在數學上導致各種無窮大,所以,宇宙必須是離散的


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