科学美国人:不要再问宇宙是否是计算机模拟的

人工智能电子侃 2024-09-13 19:33:00

即便在科幻小说书架之外,我们生活在别人的电子游戏中,这种想法对许多人来说都是无法抗拒的。在谷歌上搜索“模拟假设”一词,会返回大量结果,这些结果都在争论宇宙是否是计算机模拟的——一些科学家实际上认真对待这个概念。自 2016 年美国自然历史博物馆的一场关键辩论以来,这个想法已经从科学领域传到了流行文化领域。

不幸的是,这不是一个科学问题;没有客观的方法来检验它。我们可能永远不知道它是否正确,而过分关注这个假设就是在浪费时间。相反,我们可以利用这个想法来推进科学知识。

18 世纪哲学家伊曼纽尔·康德认为,宇宙最终是由不可知的自在之物组成的。虽然他认为客观现实是存在的,但他表示,我们的思想在构建和塑造我们的感知方面起着必要的作用。康德走在了时代的前面,但不可否认的是,他很有洞察力。现代神经科学和认知科学表明,我们对世界的感知体验是大脑中感觉系统和认知功能经过多个阶段处理的结果。没有人确切知道这个黑匣子里发生了什么。我们所知道的是,这些大脑过程会产生大量超出我们感官感知范围的额外信息。以视觉为例,我们的视网膜是两个平面,只能接收二维信息,但我们的认知功能为我们的感知体验增加了第三维。

如果经验经验不能揭示现实,推理也不能揭示现实,因为它依赖于概念和词语,而这些概念和词语取决于我们的社会、文化和心理历史。同样,这是一个黑匣子。

因此,如果我们接受宇宙是不可知的,我们也接受我们永远不会知道我们是否生活在计算机模拟中。然后,我们可以将我们的疑问从“宇宙是计算机模拟吗?”转移到“我们能将宇宙建模为计算机模拟吗?”这是两个非常不同的问题。前者将我们限制在推测中;后者将我们引向科学研究的轨道。

建模现实是我们作为科学家的职责。为了便于理解世界,我们根据熟悉的概念隐喻建立模型。在牛顿时代,我们将宇宙想象成一个时钟。在爱因斯坦时代,我们发现了粒子物理学的标准模型。

如今我们已进入信息时代,计算机、信息处理、虚拟现实和模拟等新概念层出不穷。这些新概念无疑激励我们构建新的宇宙模型。要基于计算机模拟隐喻构建宇宙模型,我们需要解决一些关键问题,例如“计算机在哪里?”和“计算机由什么构成?”

在一个以计算为模型的宇宙中,呈现空间及其内容的计算机应该在空间之外。为了在构建这种模型方面取得进展,一种选择是将计算机放在黑洞内。然而,一旦某物进入黑洞,它实际上就被切断了我们的观察。那里的计算机无法出去影响我们的宇宙。

另一个选择是将计算机置于平行宇宙中,一些科学家已经提出了平行宇宙的理论。但每个平行宇宙都应该是独立的;另一个宇宙中发生的任何事情(包括运行计算机)都不会影响我们的宇宙。

最明显的“地方”似乎是柏拉图的形式领域。根据柏拉图的说法,我们看到的现实只是这个领域的一个影子,其中存在着数字、完美的几何形状和其他抽象概念等抽象实体。

例如,数字并不存在于空间中——没有人踢过数字二,也没有人撞到过数字三——然而我们却一直在用数字做事;我们用数字计数,用数字测量,用数字制定科学理论。没有数字就没有数学,没有数学就没有物理学。许多杰出的专业数学家认为数字在形式领域中是客观存在的。

通过将数字置于形式领域,物理学的基石被赋予了独立于人类思维的客观现实。同样,通过将计算机置于形式领域,我们为构建基于计算机模拟隐喻的现实模型提供了哲学基础。

然而,模型并非现实。争论宇宙是时钟、粒子集还是计算输出毫无意义。所有这些模型都是用来处理未知事物和进行探索的工具。我们拥有的工具越多,我们就能变得越有效、越有洞察力。

可以设想,与构建以前的科学模型的过程类似,开发基于“计算机模拟”隐喻的模型也将是一项回报丰厚的工作。新模型将提供一个新视角,让我们能够发现有关宇宙的新事物。我们将大大拓宽视野,拓宽科学探究的范围。这比整天思考自己是否被困在某个版本的《模拟人生》中要令人满意得多。

这是一篇观点和分析文章,作者表达的观点不一定代表《科学美国人》的观点。

Simon Duan拥有剑桥大学材料科学博士学位,对科学哲学感兴趣。他目前在英国政府商业贸易部担任技术专家。

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