虛擬的宇宙

宇宙的原始含義是「一切」。但巴羅解說道，宇宙不僅包括可以存在的一切，還包括可能存在的、但還未發現的一切，甚至還要包括不可能存在的一切。除了我們的宇宙，別的宇宙也許並不僅僅限於一種可能性，它們也許能夠像我們所謂的通常事物那樣存在，就像此時此地的你和我一樣。

在其他條件相同的情況下，如果你是生活在一個虛擬世界，那麼你會更不在意別人，更願意活在當下，會讓你的世界看起來更容易變得富有，並希望試圖更多地參與重要事情，會讓自己更富有娛樂精神，更值得稱道，以及讓名人樂於圍著你團團轉。

——羅賓?漢森（美國經濟學家）^[1]

一旦你認真對待所有（或幾乎所有）可能的宇宙都可以（或確實）存在的想法，那麼一種滑坡謬誤（slippery slope）[2]就會出現在你的面前。我們已經看到，一個文明的科技水平只要比我們發達一點點，就有能力進行一場宇宙模擬實驗，其中可以產生多種能夠相互交流的智慧生物。^[3]這個文明會擁有強大的計算機，其計算能力要比我們的計算機高一個巨大的量級。他們不但像我們這樣，能夠模擬天氣變化或星系的形成，還能進一步看到恆星和行星系統的形成，於是通過對虛擬世界的研究，他們的行星地質學和地形學也得到了發展。接著，將生物化學的法則和天文學的模擬結合起來以後，他們就能看到生命和意識的演化過程（根據他們的需要，這些過程都可以被任意地加速）。正如我們能觀察果蠅的生命周期，他們也能跟蹤生命的演化進程，觀察文明如何發展，如何相互交流。他們甚至可以圍觀虛擬生物之間的爭論：天上是否存在一個「大程序員」，他不但創造了宇宙，還可以隨意挑戰他們已經習慣遵從的自然法則。

一旦有誰掌握了模擬宇宙的能力，虛擬的宇宙就會如雨後春筍般冒出來，很快就會超過真實宇宙的數量。而且尼克?博斯特羅姆斷言^[4]，如果隨機選出一個智慧生物作為考察對象，那它更可能生活在虛擬現實之中，而不是真正的現實之中。^[5]

這個驚人的結論引發了更多討論，如果我們極有可能生活在虛擬現實之中，自己只不過是其中的虛擬生物，那麼我們該怎麼辦才好呢？正如在本節開頭的引語中所說的，羅賓?漢森認為，你應該做的就是努力創造機會延長自己在這場模擬中的存活時間，或者尋求將來再被模擬一次，儘管這個忠告聽起來像是很多人都信奉的個人奮鬥策略，而不論他們認為自己生活在哪種類型的宇宙中。對此，保羅?戴維斯回應道，我們極有可能生活在虛擬現實之中，這以反證法證明了涵蓋所有可能性的多重宇宙的存在——但這無疑會讓我們從宇宙中獲取可靠知識的願望日漸渺茫。^[6]

有些人認為宇宙是由一個「大設計師」專門為生命的存在而設計的。為了反對這種論調，一些宇宙學家明確地提到了我們所介紹過的多重宇宙學說以及暴脹宇宙理論。^[7]無論生命所需的條件多麼苛刻，如果在無限的空間中存在一切可能性，多重宇宙中就必然會存在一個宜居的宇宙。但在討論中常常會被忽略的一個關鍵問題是，在所有的可能性中，宜居地帶所佔的可能性究竟有多大？沒人知道答案。因此，那些人認為，多重宇宙只不過是一種逃避微調問題的簡便方法。

對於多重宇宙理論的這兩種觀點都希望能夠避免走向形而上學。但可惜多重宇宙的事情沒有這麼簡單。我們已經看到，一旦有意識的觀測者能夠隨意干涉宇宙的進程，而不再是被動的「觀測者」，那麼結果就會是再次出現數不盡的神，他們以模擬者的面貌出現，掌管著手中虛擬現實的生殺大權。模擬者能確定虛擬世界所受的各種規律，同時也能對之做出修改。他們能設計出一種人擇原理的微調方案。他們可以隨時拔掉插頭，也可以參與到模擬之中或者置身事外。他們可以冷眼旁觀，看著虛擬生物在討論是否存在一個掌控全局的神。他們也可以製造奇蹟，或者將他們的道德準則引入到虛擬現實之中。他們永遠不用擔心自己會造成什麼傷害，因為他們的玩具現實不是真的，不是嗎？他們甚至可以觀察到虛擬現實里的文明發展出了極高的科技水平，於是在虛擬現實中再模擬出一層虛擬現實出來。

面對這種錯綜複雜的情況，我們有可能將虛擬的現實與真正的現實區分開來嗎？如果我們只不過是在虛擬現實當中進行科學觀察，我們又能預期觀察到什麼呢？

首先，模擬者會避免在虛擬世界中運用整套自洽的自然法則，因為這會比較複雜，而且他們大可只需拼湊出接近「真實」的效果。當迪斯尼的動畫片要表現湖面的反光時，他們不會利用量子電動力學和量子光學的定律去計算光的散射，因為這得動用超強的計算能力。相反，用一些合理的經驗法則就能模擬光的散射過程。這比真實的散射過程簡單許多，但卻能營造出真實的感覺——只要人們不要離得太近就行了。如果模擬者只不過想玩玩而已，選擇這樣經濟實用的方案來模擬現實就很有必要。但如果模擬程序之中真的包含這樣的不足之處，就可能偶爾會出現穿幫鏡頭，也就是業餘劇團表演話劇時常見的「吱吱作響的布景問題」（creaking scenery problem），而且也許這種穿幫鏡頭在虛擬世界內部也能看到。

即使模擬者一絲不苟地模擬了自然法則，他們也無法超出自己的能力範圍。雖然他們對自然法則的認識十分深刻，這種認識也不可能是完備的（一些科學哲學的研究者會論證說，事實絕對會是如此）。他們也許知道很多模擬宇宙所需的編程知識，但對於自然法則的了解總會存在一些空白，或更糟地，存在錯誤之處。這些漏洞應該是難以捉摸、不易發現的，不然我們假想的「發達」文明就配不上「發達」二字了。

這些缺點不會妨礙模擬實驗開機並長時間地流暢運行，但慢慢地會有一些缺陷逐漸顯現出來。最終，這些缺陷產生的效應如同一場雪崩，導致虛擬現實「死機了」。唯一的解決方案就是讓程序員每發現一個缺陷，就立刻打上一個補丁。家裡有電腦的人早已對這種解決方案習以為常了。我們會定期收到系統的更新提示，以便修復程序設計者原先沒有預料到的漏洞，或者防止新型電腦病毒入侵。模擬開始以後，模擬者也會採取這樣的臨時防護措施，更新自然法則的版本，並向其中添加一些他們新學會的東西。

在這種情況下，邏輯矛盾在所難免，模擬的法則時不時地就會被破壞一次。虛擬世界中的居民（尤其是虛擬科學家們）偶爾會被他們得到的實驗結果搞糊塗。而虛擬天文學家們則可能，打個比方說，從觀測中發現他們所謂的自然常數正在緩慢地變化著。^[8]

統治虛擬世界的法則甚至也可能突然失靈，這很可能是因為模擬者在應用一種在模擬其他複雜系統時已經證明行之有效的手段，即使用糾錯代碼，讓事情都回到正軌。

以我們的遺傳代碼為例，如果任由這些代碼運行，人類就延續不了多長時間。誤差日積月累，必然會產生致命的危害。幸好存在一種糾錯機制，能夠識別和修正遺傳代碼中的錯誤，使我們免受退化的威脅。許多複雜的計算機系統中都有這種內置的「拼寫檢查」功能，以防止錯誤的積累。這種糾錯碼是由貝爾實驗室的理查德?海明（Richard Hamming）在1950年最早提出的。

如果模擬者利用了糾錯碼防止整個模擬（以及更小尺寸上的我們的遺傳代碼）出錯，那麼虛擬世界的運行狀態和法則就會時不時地被修正一下。這樣，神秘的改變就會突然發生，違背了虛擬科學家通常觀測和預測的自然法則。

我們還可以預期，虛擬現實的各處都具有最高程度的計算複雜度。虛擬生物的計算複雜度應該與最複雜的無生命系統（如天氣系統）的相當，借用史蒂芬?沃爾夫拉姆的說法（雖然他是基於完全不同的原因而提出的）就是「計算等價原理」。^[⑨]

關於從內部區分虛擬和現實的問題，一個最普遍的擔心就是，模擬者能夠隱隱預感到不妙，因而會預先調整模擬的過程，防止故障的發生。這套新的虛擬現實可能又會與真正現實產生新的不一致，但他們又可以通過再次預判而防止故障的發生。

問題在於，把其推至極致時，這種先見之明是否可能。這個問題很像卡爾?波普爾所考慮的計算機的自指能力極限（self-referential limits）。^[10]最近，唐納德?麥凱又在另一種背景下利用了同樣的論證。麥凱藉此否認存在這樣的邏輯可能性，即如果事先將一個人的命運告訴他，他未來的行為仍然是可預測的。^[11]

只有不把預測結果告訴你時，關於你未來一切活動的預測才可能是正確的。一旦我的預測結果被你得知，你就有可能改變未來的計劃。^[12]因此，關於你未來的活動，不可能作出沒有條件限制的預測。世俗事物中也會出現這樣的例子，例如預測選舉的結果，對選舉結果的公開預測不可能不考慮預測本身對選民的影響。^[13]這種類型的不確定性在原則上是不可約的（irreducible）。但如果不公開預測結果的話，其正確率可以達到100%。

這一切都說明，如果我們生活在虛擬現實中，我們就會偶爾遇到自然法則的突然失靈，會發現自然法則和自然常數隨著時間的推移而發生了微小的變動。^[14]這也讓我們第一次意識到，對我們理解真正的現實來說，自然的缺陷就同自然法則一樣重要。

這些略有跑題的討論已經進入了通常由科幻作家佔據的地盤，但我只是想指出，如果我們認真對待存在無數個可能的世界（它們窮盡了所有的可能性）的想法，那麼也許會得出許多異乎尋常的推論。我們可以設想，在將來，現有某些科學和技術的進步可以讓我們的後人對這些推論進行檢驗。我們甚至不用發明新的科學，技術進步本身就可以把這搞定。^[15]我們所見宇宙的本質及其可能的虛幻性讓我們觸目驚心，甚至令人憂心忡忡，這不禁讓我們想起了英國哲學家大衛?休謨（1711～1776）在18世紀末時所說的話。

休謨在《自然宗教對話錄》中駁斥了許多在當時非常流行的關於上帝存在性的論證，將矛頭直指這些論證當中對於神創論完美本質以及神的唯一性等假設。^[16]這裡摘錄了休謨關於「多重世界」及其可能存在的缺陷所作出的討論[17]：

你必須承認，從我們狹小的觀點，我們是不可能說出，這個宇宙體系比起其他可能的、甚至真實的宇宙體系來，是否包含有任何巨大的錯失，或值得承當任何巨大的讚美……假如我們考查一隻船，對於那個製造如此複雜、有用、而美觀的船的木匠的智巧，必然會有何等讚歎的意思？而當我們發現他原來只是一個愚笨的工匠，只是模仿其他工匠，照抄一種技術，而這種技術在長時期之內，經過許多的試驗、錯誤、糾正、研究和爭辯，逐漸才被改進的，我們必然又會何等驚異？在這個世界構成之前，可能有許多的世界在永恆之中經過了綴補和修改；耗費了許多勞力；做過了許多沒有結果的試驗；而在無限的年代裡，世界構成的技術緩慢而不斷地在進步……

就他所知道的，這個世界，比起一個高的標準來，是非常錯失，非常不完全的；這個世界只是某個幼稚的神的初次的嘗試作品，後來他拋棄了它，並對於他的惡劣的工作感到羞愧；它只是某個不獨立的，低級的神的作品；對於較高級的神，它是嘲笑的對象；它是某個老邁的神的衰朽期的作品；自從他死了之後，它就依靠著它從神取得的起始的衝動和動力，往前亂撞亂碰。^[18]

休謨設想了一幅多神論的情境，這些神的資質良莠不齊，創造出來的宇宙質量高下不等，就像徒弟試圖模仿師傅的作品。但如果我們將「幼稚的神」和「老邁的神」代之以各種模擬者的話，那麼他所預想的就是一個遍布虛擬宇宙的世界，其中有好的、前景光明的，也有次的、難逃厄運的。

如果所有可能的世界都存在，而我們活在一個自然法則與眾不同的虛擬世界中，這和只有一個真實的世界有什麼區別嗎？實際上，這應該有什麼區別嗎？^[19]如果你是一個想要研究世界運轉規律的（虛擬）科學家，那麼這會讓你感覺相當失落，畢竟任何事情都可能無緣無故地發生。所以毫不意外，在科學世界觀里，虛擬現實並不受歡迎，因為它們的存在會動搖科學世界觀的根基。哲學家們倒是更能嚴肅地考慮這樣的問題，有些甚至會以此為背景討論倫理學問題。他們提出的一些問題發人深省。

羅賓?漢森指出，如果存在虛擬現實，那它就會以一種獨特的方式影響你的行為。^[20]虛擬的經歷，無論看起來多麼真實，都比真實的經歷更可能遭遇無法預料的戛然而止。這讓漢森推斷出，「在其他條件相同的情況下，你會更不在意別人，更願意活在當下」。我們很熟悉電影和舞台劇中這樣的場景，明星的周圍簇擁著大批優秀演員，他們和明星之間有互動；再往遠處，就是臨時演員和打零工的低薪演員，他們以低成本充當著背景。同理，在虛擬現實之中，離你很遠的人物可能不過是一些虛假角色，你不必太在意他們。漢森指出，如果你處於他人的模擬之中，那麼最重要的是，你要讓自己更富有娛樂精神！要出名！要變成重要角色！這會增加你在虛擬現實中的存活幾率以及將來別人再次把你模擬出來的機會。而如果你沒能擁有這些特質，就會像肥皂劇中的角色一樣，被編劇發往符拉迪沃斯托克度長假，然後再也不會回來了。

如果我們看看新聞里那些人的行為舉止，再想想漢森的話，也許就很容易得出，我們一定生活在模擬之中。然而，以上這些都不太有說服力。你應該如何舉動完全依賴於模擬者的道德立場。如果他們喜歡娛樂，你就會變得富有娛樂精神。而如果他們追求一種崇高的目的，那麼通過為正義事業犧牲殉道，你就非常有可能被再次模擬出來。雖然我們並不認為這些結論應該成為你生活中的行為規範，但它們確實凸顯了道德哲學及其實踐的核心問題。如果虛擬現實很常見，而我們又處於其中之一，而且它又是我們熟知的那種模擬的話，麻煩就大了。但是憑什麼虛擬現實就得是我們熟知的那種模擬呢？如果我們總是用「模擬」這個詞來描述上帝創造一次性宇宙的行為結果，那麼我們就生活在一場非常類似的模擬之中，儘管模擬者屬於另一種類型。

也有些人認為，從我們可能生活在虛擬現實中的想法得出的這些異乎尋常的推論，反而成為了否定其他世界存在的強有力論據。如果絕大多數世界是虛擬的，那麼這些世界之中就會存在虛假的物理定律，而我們就會犯下另一種滑坡謬誤：因為不存在任何可靠的知識，所以我們什麼都不知道。這是與唯我論[21]恰好相對的一種論調，也會導致類似的、使思想癱瘓的後果。如果可能性有無限多種且都是存在的，那麼現實無疑遠遠超出了我們的承受能力。

[1] R. Hanson, 『How to Live in a Simulation』, Journal of Evolution and Technology 7 (2001), http://www.transhumanist.com.

[2] 武斷地將某個可能性引申成為必然性，然後串聯這些不合理的因果關係，推斷出一件毫無關聯的結果，這就是滑坡謬誤。——譯者注

[3] J. D. Barrow, Pi in the Sky: Counting, Thinking and Being, Oxford University Press, Oxford (1992), chapter 6.

[4] N. Bostrom, 『Are You Living in a Computer Simulation?』, http://www.simulation-argument.com.

[5] 但是這又回到了我們在本章前面強調過的尷尬的概率測度問題。博斯特羅姆的論述包含了一個隱含假設，即無論什麼類型的世界，真實的也好，虛擬的也好，出現的概率都大致相等，至少差別不會太大。但實際上不是這麼回事。

[6] P. C. W. Davies, 『A Brief History of the Multiverse』, The New York Times, 12 April 2003.

[7] L. Susskind, The Cosmic Landscape: String Theory and the Illusion of Cosmic Design, Little Brown, New York (2005); A. Vilenkin, Many Worlds in One: The Search for Other Universes, Hill and Wang, New York (2006).

[8] J. K. Webb, M. Murphy, V. Flambaum, V. Dzuba, J. D. Barrow, C. Churchill, J. Prochaska and A. Wolfe, 『Further Evidence for Cosmological Evolution of the Fine Structure Constant』, Phys. Rev. Lett. 87, 091301 (2001).

[9] S. Wolfram, A New Kind of Science, Wolfram Inc., Champaign, Ill. (2002).

[10] K. Popper, Brit. J. Phil. Sci. 1, 117 and 173 (1950).

[11] D. MacKay, The Clockwork Image, IVP, London (1974), p.110.

[12] J. D. Barrow, Impossibility, Oxford University Press, Oxford (1998), chapter 8.

[13] 不過，赫伯特?西蒙有一篇著名的高引用率的文章提出了相反的觀點，但其論證是錯誤的，參見：Herbert Simon, 『Bandwagon and Underdog Effects in Election Predictions』, Public Opinion Quarterly 18, Fall, 245 (1954); reprinted in S. Brams, Paradoxes in Politics, Free Press, New York (1976), pp. 70–77. 文中的錯誤在於，作者不恰當地在離散變數，而不是連續變數中應用了布勞威爾不動點定理，更詳細的說明參見：K. Aubert, 『Spurious Mathematical Modelling』, The Mathematical Intelligencer 6, 59 (1984).

[14] J. D. Barrow, The Constants of Nature: From Alpha to Omega, Jonathan Cape, London (2002).

[15] 1965年，英特爾公司的創始人之一戈登?摩爾發現，每過兩年，每平方英寸集成電路上的晶體管都會進一步微型化，數量翻倍而成本減半。這個論斷在一定精度下可以預測技術的發展趨勢。其他文明的技術微型化趨勢也可能存在某種類似的規律。摩爾定律對計算機產業的發展非常重要，因為軟體公司和硬體公司可以根據這個規律調整自身的發展戰略，以跟上技術發展的腳步。

[16] 關於這些宗教論證以及休謨的回應（及其對康德的影響）的深入討論參見：Barrow and Tipler, The Anthropic Cosmological Principle, chapter 2.

[17] 摘自陳修齋、曹棉之的譯文（[英]休謨，《自然宗教對話錄》，北京：商務印書館，1962年，頁39，頁41）。——譯者注

[18] David Hume, Dialogues Concerning Natural Religion (1779), in Thomas Hill Green and Thomas Hodge Grose (eds.), David Hume: The Philosophical Works, vol. 2, London, 1886, pp. 412–416.

[19] 這些問題與瑞?庫茲韋爾（Ray Kurzweil）在《靈魂機器的時代》一書[The Age of Spiritual Machines, Viking, New York (1999)]中討論的主題密切相關。庫茲韋爾思考了虛擬現實和人工智慧的產物擁有心靈和審美能力的可能性。

[20] Hanson, 『How to Live in a Simulation』.

[21] 唯我論是指，除了我和我的思想之外，其他一切事物都不可信。——譯者注

約翰?D. 巴羅（John D. Barrow），生於1952年，是英國劍橋大學應用數學與理論物理學系教授，也是一位高產的科普作家。本文選自巴羅的新作《宇宙之書》，在這本書中，巴羅帶我們領略了一座妙趣橫生的宇宙陳列館，其中藏有各式各樣匪夷所思的宇宙，它們都是人類智慧的結晶。松鼠Sheldon為本書中文版譯者。小紅豬將節選部分章節刊載。

《宇宙之書》節選匯總。

巴羅在本書的序言中寫到「 時下，關於宇宙的書可謂洋洋大觀。這又是一本關於宇宙的書，但我們的故事將圍繞著一個不同尋常卻未曾被重視的事實展開，那就是阿爾伯特?愛因斯坦已經向我們展示了怎樣描述可能的宇宙——從整體上描述宇宙。」。或許你也和本書的譯者一樣，最初以為本書講的是「標準宇宙學模型」——人類對於宇宙給出的最精確描述，可其實，本書的故事遠比這匪夷所思，你將見識「物理定律可以隨時間和地點不同而發生變化的宇宙、擁有額外隱藏的時空維度的宇宙、永恆的宇宙、位於黑洞之中的宇宙、毫無預兆就突然終結的宇宙、碰撞的宇宙、暴脹的宇宙，以及由其他東西變來的宇宙——甚至從虛無之中冒出來的宇宙。」……

【《宇宙之書》中文版，譯者：李劍龍（Sheldon），詳情點擊豆瓣頁面】

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