这是真实的生活吗?

2020-06-22 09:15:38

我们的物种不会永远存在。不管怎样,人类将从宇宙中消失,但在此之前,它可能会召集足够的计算能力,以丰富的细节模仿人类的经验。一些哲学家和物理学家已经开始怀疑我们是否已经在那里了。也许我们是在计算机模拟中,我们所体验的现实只是程序的一部分。

现代计算机技术是极其复杂的,随着量子计算的出现,它可能会变得更加复杂。有了这些更强大的机器,我们将能够对更复杂的物理系统进行大规模模拟,可能包括完整的生命有机体,甚至可能是人类。但为什么要止步于此呢?

这个想法并不像听起来那么疯狂。两位哲学家最近认为,如果我们接受计算机硬件最终的复杂性,很可能我们已经是“祖先模拟”的一部分,这是对人类过去的虚拟再现。与此同时,三位核物理学家提出了一种检验这一假设的方法,其基础是每个科学计划都会做出简化的假设。这种想法认为,如果我们生活在模拟环境中,我们或许能够通过实验来检测这些假设。

然而,这两种观点,无论是逻辑的还是经验的,都留下了一种可能性,即我们可能生活在模拟中,而不能区分不同之处。事实上,即使我们没有生活在模拟世界中,拟议的模拟实验的结果也有可能得到解释。因此,问题仍然存在:有没有办法知道我们是否过着模拟的生活?

在未来的某个时候,我们所了解的人类将不复存在。无论我们是在没有进化后代的情况下灭绝,还是留下一个或多个后人类物种作为我们的遗传,我们人类最终都会消失。但是,如果我们真的离开了未来主义的后代,这些后代可能会对创造祖先模拟,即由有意识的人类组成的虚拟宇宙非常感兴趣。如果制造这种模拟的技术足够流行,它们可能会扩散得如此之广,以至于这种模拟的第一人称体验将超过实际存在于基本现实中的人类的第一人称体验。

如果你碰巧发现自己有第一人称意识体验,这就提出了一个有趣的问题:你怎么知道自己是原始人中的一员,还是祖先的模拟者,特别是当有更多后者的时候?哲学家尼克·博斯特罗姆(Nick Bostrom)为思考这个问题提供了一个框架。他认为,我们必须得出以下三件事中的一件是正确的。要么人类或类人物种在获得模拟生产技术之前就灭绝了,要么“后人类”文明对制造或使用这项技术没有兴趣,或者我们自己可能也是模拟的一部分。我这么说可能是因为,在所有条件相同的情况下,有意识的体验是模拟体验的可能性会更大。如果其他两个条件(灭绝或缺乏兴趣)失败,它们的数量只会更多。

博斯特罗姆当然不是第一个研究我们感知的现实是虚拟的可能性的人,尽管模拟器的拟议性质有很大不同。除了哲学和科学上的思考之外,人类意识被模拟的想法也是科幻小说的主要内容。在电影“黑客帝国”(1999)开始的三部曲中,我们所知道的世界是一个计算机模拟的世界,它让人类的大脑保持忙碌,而他们的身体化学物质被收集起来获取能量。在“黑客帝国”中,人类在完全身临其境的虚拟现实环境中以化身的身份体验世界。然而,这个模拟有足够的缺陷,一些有准备的人可以看到它的故障,来自“现实世界”的人可以侵入黑客帝国。

博斯特罗姆的想法有些不同:在他的事物图景中,整个宇宙都是模拟的,而不仅仅是人类。人类生活的每一个方面都是代码的一部分,包括我们的思想和与程序中无知觉的部分的互动。然而,博斯特罗姆认识到,即使对于功能强大的计算系统,在每个层面上完全模拟现实也可能是不切实际的。就像我们的科学模拟涉及不需要过多细节的抽象层次一样,模拟可能会利用某些规则和假设,因此并不是每个细节都必须模拟。这些将在我们进行实验时发挥作用:例如,博斯特罗姆在论文“你生活在计算机模拟中吗?”(2003年)中写道:“当它看到人类即将观察微观世界时,(模拟)可以根据需要在[模拟的适当领域]中填写足够的细节。”这样,程序就不需要跟踪每个粒子或星系

除了这些哲学含义之外,模拟假说还可以帮助回答一些科学问题。由于类地行星并不是特别罕见,宇宙中可能已经出现了足够多的文明,以至于它们能够在恒星之间进行交流或旅行。然而,到目前为止,我们还没有看到任何外星人,这让我们不禁要问:外星人在哪里?然而,如果我们生活在模拟环境中,外星人可能根本就不是计划的一部分。事实上,可能的情况是,一个行星文明是唯一可以模拟的,而不会遇到计算能力问题。

同样,物理学家未能找到所有力的统一理论,可能是因为模拟中的不足。模拟假说甚至可以解决“微调”问题:我们宇宙的参数允许生命存在,但改变它们可能会导致一个没有生命的宇宙。一个模拟的宇宙可以为生命的最终崛起而设计,或者也可以是一个成功的实验的结果,在这个实验中,在生命成为可能之前,许多可能的参数都被测试了。宇宙学家现在进行了类似(虽然更简单)的模拟,看看我们的特定宇宙从随机启动条件出发的可能性有多大。

博斯特罗姆在他的模拟论证中更进一步:“如果(程序中)出现任何错误,导演可以很容易地编辑任何已经意识到异常的大脑的状态,以免破坏模拟。”或者,导演可以跳过几秒钟,以一种避免问题的方式重新运行实验。然而,如果我们生活的模拟具有实时纠错功能,从几个角度来看,这是令人担忧的。事实上,它可能会让整个科学事业受到质疑。怎样才能防止模拟器一时兴起改变物理定律、测试参数或干脆扰乱我们的头脑呢?在这种方案中,程序员变成了一个反复无常的、可能怀有恶意的神,他的存在永远不会被检测到。

虽然博斯特罗姆主要感兴趣的是证明我们更有可能沉浸在模拟中,但面对这个问题的科学家们有一组不同的问题要回答。主要的对比来自这样一个事实,即科学关注的是什么可以通过实验或观察来检验。而且,事实证明,我们可以从我们可能居住的任何模拟中推断出一些事情。

首先,如果我们生活在模拟中,它遵循一套定义明确的定律,而这些定律的任何动态变化都相对较小。这是建立在几个世纪以来科学方法取得压倒性成功的基础上的。事实上,模拟假说有一些潜在的解释力:我们的宇宙之所以遵循相对简单的定律,是因为它被编程这样做。至于模拟器在程序运行时所做的改变,这是对2011年“超光速”中微子结果提出的一种解决方案:程序包含一个错误,我们根据这个错误测量了一些东西,这个错误随后被修复了。(目前没有理由认为超光速的结果是真实的,因为异常现象有一个平淡无奇的解释,不需要戏剧性的替代想法。)。

然而,这种宇宙的合法性并不能告诉我们我们是否在模拟中。如果程序足够好,没有明显的“复活节彩蛋”或设计者留下的隐藏信息,那么我们进行的任何实验都会返回相同的结果,无论我们是否在模拟的宇宙中。在这种情况下,无论我们最喜欢的哲学家在这个问题上多么令人信服,我们都无法判断我们是在一个虚拟世界里。这件事的大T真相可能是,我们生活在模拟中,但就像非人格化的上帝的存在一样,这一事实与我们的生活方式没有任何关系。

我们还应该考虑这样一种可能性,即我们生活在模拟中,但是管理它的法则与程序员世界的法则不同。毕竟,科学家总是在生成模型,这些模型并不直接对应于现实世界,但有助于完善我们的理论。如果这样的模拟是不完美的模拟,那么在某些地方,计算机代码可能会显示它的存在。如果宇宙是一个类似于现代核物理学家进行的数值模拟,那么该程序的必要简化可能会与基础物理的预测相左。“。

以原子核为例,原子核是由质子和中子组成的,而质子和中子本身也是由夸克组成的。整个混乱需要了解将一切结合在一起的核强力,但对于自由粒子(如电子)来说,复杂的相互作用没有一致的处理方式。然而,物理学家通常很难一次计算两个以上粒子之间的相互作用,特别是在原子核内部涉及的高能情况下。

核物理学家不是允许它们移动到任何地方,而是把粒子当作存在于三维晶格上,就像固体晶体中的原子一样。因为夸克之间的距离越近,能量就越高,迫使它们保持一定的距离,从而使数量保持在可控范围内--而且仍然复制了我们在实验中看到的行为。这种类型的数值计算被称为晶格量子色动力学(LQCD)。

虽然LQCD中的简化原理是他们弄清楚如何描述夸克的唯一一致的方法,但它违反了阿尔伯特·爱因斯坦提出的相对论原理。相对论中的时空是一个连续体,没有定义特殊的方向。另一方面,像LQCD中的格子有特殊的点和特殊的方向(沿着节点之间的连接)。如果高能碰撞(如宇宙射线产生的碰撞)表现出更像lqcd而不是相对论预测的行为,这可能是一个迹象,表明我们正处于一个模拟中,程序员们在模拟中偷工减料,就像现代核物理学家所做的那样。

德国波恩大学的Silas Beane和他的同事考虑了沿着这些线的其他可测试的偏差(包括电子的较重的表亲µ子的一些反常行为)。然而,他们的计划可能有几种不起作用的方式。不管是谁写了这个模拟,他使用的代码可能与核物理学家使用的代码不同,这意味着预测的偏差不会出现。这种偏离也可能在如此高的能量下发生,以至于在可预见的未来我们不会发现它们。最后,时空可能出于其他原因表现得像格子一样,而不是生活在模拟环境中,这是一种许多物理学家认真考虑的可能性。

公平地说,提出了一种检验模拟假说的方法的核物理学家比恩、达乌迪和萨维奇都知道这一点,如果认为这是他们毕生工作的重点,那就大错特错了。如果你看看比恩在INSPIRE存储库(高能物理信息系统)上的参考书目页面,你会发现这是他唯一一篇关于这个主题的论文;其余的涉及标准的lqcd研究。虽然我肯定他和他的同事们认真对待他们所做的宇宙模拟工作,但他们很可能是大多数研究人员的典型:他们可能会发现这些问题很有趣,但他们不会把毕生精力投入到调查答案上。

这在一定程度上是务实的:你可以获得在现代物理学标准范式内工作的资金,但更难为可以被解释为开放式哲学问题的研究买单。然而,问题本身太难以捉摸,无法带来切实的回报。尽管人们通常会从阅读科普文章中获得印象,但将你的生命奉献给关于生命、宇宙和一切的最大问题,成功的机会微乎其微。重大突破(比如20世纪20年代的量子力学革命)之所以罕见,是因为它们很难实现。科学大多是渐进式的进步,这并不是坏事,即使它可能看起来平淡无奇。

探索模拟宇宙的困难在于找到要问的正确的科学问题:那些导致可测试结果的问题。在一个假想的模拟宇宙中,程序经理可以介入并实时修复问题,我们可能无法区分真实的宇宙和模拟的宇宙。这同样适用于没有任何可检测到的缺陷的模拟。如果我们不能获得实验证据来支持它,即使是支持我们生活在计算机程序中的令人信服的哲学论点也似乎是空洞的。

我们是生活在模拟环境中吗?我的直觉是否定的,这不仅仅是因为我不想相信一个要么漠不关心,要么编程让人类遭受不必要痛苦的智慧的存在。(为什么不模拟一个天堂呢?)。

科学的力量往往在于它的概括,它的抽象,甚至它的简化。即使程序背后的基本规则很简单,用足够的细节来模拟整个宇宙,包括有意识的头脑,也是复杂的。当你可以从更简单的东西中学到同样多的东西时,编写如此复杂的程序似乎是不必要的巴洛克风格。

然而,这些都是直观的思考,可能会被证明是正确的,也可能不会被证明是正确的。更好的避难所是经验主义,尽管它并不浪漫。从科学的观点来看,如果我们不能区分模拟和真实的宇宙,那么生活在模拟中的问题就没有意义了:这个现实是我们的,它是我们所有的。