我們是否生活在一個模擬世界？
誰會相信理論上的螞蟻？
藍圖上的長頸鹿？
一萬名探賾索隱的博士
也只能對森林萬物一知半解。
——約翰·西阿弟
不知道有沒有讀者看了最近很火爆的《西部世界》？不知道你們看完之後有沒有思考過這麼一個問題：」如果西部世界是人類用高科技模擬出來的世界，那麼有沒有可能人類其實早已經生活在一個模擬的世界？」
IBM的Four Qubit Square Circuit足夠強大到模擬一個宇宙。（? IBM）
每一天，我們理所當然的認為我們所過的生活是真實的。我們所視為的「真實」事實上反映了客觀現實。構成我們身體的原子和分子是真實存在的；跟我們相互作用的光子具有能量和動量；穿過我們身體的中微子是真實的量子粒子。但是有沒有這麼一種可能，我們的宇宙——從最小的亞原子粒子到大尺度的星系團——並不是一個真實存在的物理實體，而僅僅是某個真正現實世界中的生物模擬出來的。換句話說我們所過的人生其實是由計算機精心設計模擬生成的。
聽起來，這的確像是科幻故事中的劇情，但是在這背後其實是有一些物理根據的。
在著名的宇宙學家Martin Rees的《六個數》一書中，他用了六個基本常數，探討了我們從何而來？到何處去？其中有兩個數字與基本相互作用力有關，兩個確定了宇宙的大小和基本結構，另外另個則確定了空間本身的性質。這六個數字組成了一個製造宇宙的「秘方」，如果其中任何一個數字出現「失調」，那宇宙就會截然不同，也就不可能會有星體和生命。這六個數的值或宇宙中的其它常數究竟是一種殘酷的現實還是一種巧合？或者是被精心挑選的？這是大自然最深奧的秘密之一。
我們並沒有任何數學或物理原理來決定我們的宇宙必須是由什麼構成的。我們自身在這個宇宙中，只能在有限的靈敏度下觀測到有限的宇宙。這部分原因是由於設備的限制，還有部分的原因是自然的基本限制。
例如，我們無法觀測超過460億光年外的任何東西，因為自宇宙大爆炸到現在的時間總量加上光速的限制使我們無法看的更遠。目前，我們無法探索比10?1?米更小的尺度，這是因為加速器技術的限制。但是，即使我們的科技已經達到超高水準，我們也永遠無法探索10?3?米以下的尺度，因為這是宇宙本身的基本量子限制。另外，當我們想要同時測量不同的參數（比如粒子的位置和動量）時，我們發現自然有著根本的不確定性是我們無法逾越的。
對於這六個數或者宇宙的其它參數所顯示出的精密調諧，不同的人有許多不同的反應。有人認為如果這些數字沒有按適當的「特殊」方式進行調整，那就沒有我們的存在：我們明顯地就在這裡，因此沒什麼好驚訝的。而有的人則認為這些數字的「調諧」是因為我們有一個仁慈的造物主。Martin Rees則認為或許這是多重宇宙的一個證據：這些數字在不同的地方，照樣會有無限多個不同的宇宙存在，只有在這些數字「正確」組合的宇宙里，我們才得以出現。
但還有一種可能，這六個數或其它基本常數就像是製造宇宙的「秘方」早就被編寫在這個宇宙之中，也就是說我們的宇宙其實是被模擬出來的。在過去的幾十年里，科技的發展讓計算機的計算能力以令人擔憂的速度逐漸上升。從最初一個建築大小的普通計算機到比數學家運算能力稍慢的計算機，以及現在發展到現在的超級計算機，雖然大小跟印表機差不多卻可以在幾分鐘內模擬出數十億年內的萬億個粒子的演化。
在理論上，當計算機能力提升到一定程度，我們可以模擬在整個宇宙歷史過程中的每個粒子。如果是量子計算機，它可以使每個單獨的粒子保持在不確定性的量子態，因此它可以在模擬中把萬物似乎都具有的基本量子不確定性都考慮進去。如果在這個模擬中，會產生行星，並且有智慧生命生活其中，那麼他們有沒有辦法證明自己是生活在一個模擬世界嗎? NASA科學家Rich Terrile認為：「所有我們認為是連續的東西——時間、能量、空間和體積——的大小都是有限的。如果情況的確如此，那麼我們的宇宙就同時可計算並且是有限的。這些性質允許我們的宇宙被模擬。」
從物理的角度分析這並不一定是真的。量子不確定性或許是真實的，但是這並不意味著空間和時間是量子化的，或者光子的能量也不能是任意小的。可觀測宇宙或許是有限的，但是我們不要忘記，在我們的視界之外，我們的宇宙還包含著一個我們無法預知大小的區域，從那裡發出的光或許永遠不會被我們觀測到。同時，我們也會運用各種技巧來減少模擬演算法的運算量，如果我們的宇宙是模擬的，那麼在足夠小的距離，某些技巧會以「模糊」的結果出現在實驗中，換句話說一個模擬的宇宙是一個模糊的宇宙，但是我們沒有觀測到任何模糊的證據。
GEO600探測器並沒有找到任何模擬宇宙所需要的模糊信號。（? Max Planck Institute）
模擬假說雖然很吸引人，但並不是所有人都能夠被說服。在今年四月有一群科學家就這個話題展開了一場激烈辯論，哈佛大學的理論物理教授Lisa Randall對模擬假說表示強烈懷疑，她說道：「事實上，我非常好奇為什麼會有很多人認為這是一個有趣的問題。」 （關於Lisa Randall的更多信息可以查看《集才華與美貌於一身的女科學家》。）當然，對於Lisa Randall的看法，天文物理學家Neil Tyson立即反駁並認為宇宙是被模擬的可能性非常大。而且他在大會的最後留下了一個問題：「如果我們的世界真的只是計算機模擬出來的，那麼一旦出現任何漏洞，導致整個程序奔潰，屆時我們將會發生什麼事呢？」
一年一度的艾薩克·阿西莫夫辯論大會，在美國自然歷史博物館舉行。今年的主題是我們是否身處在一個模擬的世界中，由五位科學家對該議題展開辯論。（? AMNH）
模擬假說的可能性的確非常激發想像力。而且通過我們以越高精度和越高能量對空間、時間、物質和能量的測量，我們可以對該假說進行限制。但是我們對真理不斷地理解是通過以更新穎和基本的方式去追問關於宇宙的更深層次的問題。就像是求助於對人擇原理，求助於模擬假設可以幫助我們回答今天我們面臨的許多大問題，但這更像是在放棄科學。
比如說從宇宙射線中，如果我們能夠找到時空是不連續的證據，這對於我們理解宇宙自然是一個巨大的前進，但是它也無法證明模擬假說。事實上，並沒有任何辦法能夠證明該假說，我們所找到或沒找到的任何「小破綻」都可能是宇宙本身的性質.......或者是被模擬器設置或調節的參數。或許，對於一個足夠高級的模擬器，我們在模擬器中，就好比是康威生命遊戲中對於我們而言的像素。
康威生命遊戲。（? Wikipedia）
但是，我們並不會從一個想法有多吸引人來判定它的科學價值。部分原因是物理之所以吸引人是因為它有時候是反直覺的，也因為它有著強大預言能力。即使我們真的生活在一個模擬世界中，也不應該改變我們對理解自然規律的追求：為什麼自然規律是這樣的，為什麼基本常數的值是精細調諧的，以及任何你對現實本質的疑問。「因為我們生活在一個模擬世界中。」 這並不是這些問題的答案。
本文經授權轉載自
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