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世界是虚拟?人活在代码中有5大证据?
  2021/3/23 0:36:17 309 引用:
关键词:宇宙 热寂 量子 普朗克 
  
  3、数字的宇宙
  我们所在的世界,整个宇宙是否就是像《黑客帝国》里面一样,是由计算机控制的,我们只是里面的一段数据而已?这个充满哲学意味的深度问题,会让我们有种奇妙是世界观,甚至于会开始怀疑我们自己存在的意义。既然我们只是计算机控制的宇宙的里面的一段数据,那么我们的人生是不是就是被程序编码好的,那么所谓的意识、努力、梦想是否还有意义呢?
  斯皮尔伯格导演的电影《头号玩家》给了我们另一个脑洞,当然这个在文学作品里面早就泛滥了,就是我们的意识进入另一个数字世界,在数字世界里有NPC,也有很多另外的玩家,但是都只能遵循数字世界的程序算法。这个程序算法,就像我们宇宙的基本定律,就像牛顿的万有引力,就像爱因斯坦的相对论,我们人类中最智慧的大脑,探索和发现的伟大成就,竟然只是宇宙这台早已被设计的好的计算机的某一段逻辑而已。这会不会让我们也非常的沮丧呢?
  亦或者说,如果说这个宇宙真的只是某种更高级文明的一个计算机程序,那么是否还存在一个更加广阔的世界,一个比我们这个世界更加广阔和无法想象的宇宙,去让我们探索呢?就像《超能超派》里面的机器人,突然从机器人的代码世界,来到了人类的三维世界,会发现人类世界有更多的可能,还有更加奇妙的人生。不止是我们普通人有这个疑惑,很多很多世界顶级聪明的大脑,都在思考这个问题。
  不过和我们不同的是,科学家们他们不仅仅思考,他们还会给出假设,并给出验证的条件:当满足什么条件的时候,可以证明我们的宇宙是超级计算机。

  3.1 有理数和无理数
  现代计算机,也就是广义层面上,基于冯诺依曼的存储程序原理设计出来的计算机器,从1946年到现在,甚至于现在依然在往前走的人工智能,核心逻辑都没有变过。这个核心逻辑,就是所有的输入和输出,都必须是明确的,也就是能用有限多个数字来表达,只有这样才能转化成二进制进行输入,然后进行计算,最后输出。也就是说,理论上只要有足够多的内存,给予足够多的时间,一台计算机可以完成任何的“算法”。但是,输入和输出,必须是能够明确表达的数字,不管多小。
  真实的宇宙,却不是如此,真实的宇宙里面有些数字是无法进行明确表达的,比如圆周率π,比如√2,这些数字都是无止尽的无法计算的。我们非常愿意π是人类强加给自己的概念,并非宇宙系统的产物。也就是说,如果宇宙是实数(包含有理数和无理数),那么计算机的世界只能精确计算其中一半,也就是有理数的世界,而无理数的世界它除了截取和模拟,永远无法准确介入。

  3.2 连续和非连续
  以前我们认知宇宙是连续的,时间和空间,都是连续的,然而不管计算机的性能多么的厉害,它所能计算的东西依然不可能是连续的。因为计算机是需要完成前一步计算,才能进行下一步,每一步之间都有间隙,不管这一步多么的小,都不能打破这个因果关系。
  量子理论的诞生恰好告诉人们,世界其实并不是连续的,也是不可无限细分的。空间、粒子、时间都有最小尺度。
  计算机只能计算有理数,而无法完成无理数,那么首先我们得证明我们的世界就是一个有理数的世界,也就是现在很多主流科学家相信的数字宇宙。用数学表示,你把1-100,分成10的100次方这么小的等分去计算,对于我们人来说,和连续没什么差别,但是对于时空来说,依然是断开的。就像电影,帧数可以分的非常非常的细,只要设备足够的先进,人类无法分辨出来。但若知道电影的真相,你就会知道,它永远是一张张照片的总和而已,而不是连续画面。
  那么这个方面,我们的宇宙是否由计算机所构成,就得回到我们自己的宇宙本身了——我们宇宙的时空是否是连续的。
  对于物理世界来说,物质的最小单位是可以区分的,也可以用数字表示,时间也一样。
  比如空间,从我家到你家,如果不连续,最小的单位是什么?普朗克长度(量子尺度,1.6x10^-33厘米,是质子直径的10^22分之一)。
  比如时间,从昨天到今天,如果不连续,最小的单位是什么?普朗克时间(时间量子,10^-43秒)。
  这个对于我们现阶段的科技来说,根本无法证伪,但是我们却可以证明。

  费米实验室做了一个装置,叫做“holometer”,就是在做这件事,只要哪一天它证明了时空是有一个极限尺度的。假如证明了世界时间是不连续的,之前的无理数概念也不存在了,也就说我们的世界就是完全是有理数构成的。那么我们的宇宙,就可能是一个数字的宇宙,理论上存在这种可能,宇宙的一切,都建立在了算法上面。

  3.3 哥德尔的不完备性
  但是,是不是算法就是万能的呢?是不是就像数学宇宙里面说的,整个宇宙就是可以通过有限的底层公理,推导出一切呢?
  比如物理学最前沿的,那个打算解释整个宇宙底层规律的M理论:无法在数字宇宙里完全模拟和表达自己?1931年的一次会议上,一个25岁的年轻人哥德尔,他提出了一个叫做“哥德尔不完备性定理”的理论,这个理论让我们的数学世界崩塌了。该理论认为,不管公理系统多么完备,逻辑多么严谨,总会存在你既不能用这个逻辑证明,也不能用这个逻辑证伪的命题。
  就算数字宇宙真的验证了,也会有一些东西是我们无法去穷尽表达的。热力学第二定律告诉我们,这个宇宙最终的结局必然会是热寂,也就是说就算穷尽整个宇宙寿命所有的时间,都未必能够探索完全这个宇宙的真相。而这,也许才是我们真实宇宙的最神秘,也最迷人的魅力所在。
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