我们是否生活在计算机生成的模拟环境中？
我很喜欢我们生活在计算机生成的模拟环境中这样的想法，它给了我希望，让我相信接下来一切都会变得更好。这种被称作模拟假说的理论被物理学家所忽视，但是哲学家和那些自认为是知识分子的人却对此颇感兴趣。显然，你越不懂物理，这个理论对你就越有吸引力。
模拟假说与哲学家尼克·博斯特罗姆的联系最为紧密，他认为（在给出某些假设的前提下，我会在稍后展开讨论）纯粹逻辑迫使我们得出这样的结论：我们是模拟的产物。10埃隆·马斯克对此就很买账，他的原话是：“我们很可能身处于模拟当中。”11甚至连尼尔·德格拉斯·泰森也认为，模拟假说有“超过50%的概率”是正确的。12
但我对模拟假说感到恼火。这倒不是因为我担心人们真的会采信它，大多数人都明白这个想法缺乏科学的严谨性。模拟假说让我感到恼火是因为它入侵了物理学家的领地。这是一个关于自然规律的武断主张，它根本没有关注我们对自然规律的了解。
笼统地说，模拟假说认为，我们所经历的一切都是由某种具有智慧的存在所编码的，而我们只是计算机代码的一部分。认为我们生存在某种计算之中的观点本身并不是一种多么离谱的主张，毕竟据我们目前所知，自然规律的底层逻辑是数学，所以你也可以认为宇宙实际上只是在计算这些规律。你可能会觉得这样的术语听起来有些奇怪，我也同意这一点，但这并不是争议所在。模拟假说的争议之处在于，它假设存在着另一层级的现实，某些存在或者事物在那里控制着我们眼中的自然规律，有时甚至会出手干扰这些规律。
一神教一般都具有一个类似的要素：信众都信奉有一种可以干扰自然规律的全知全能的存在，但出于某些原因，我们看不见它。不同之处在于，信奉模拟假说的人认为他们的信念是通过推理得到的。他们的论证逻辑往往紧随尼克·博斯特罗姆的观点，大致如下：如果有很多文明（前提1），而且这些文明建造了计算机来模拟有意识的存在（前提2），那么除了真实的存在之外，还有许许多多被模拟的有意识的存在，因此你很有可能生活在计算机模拟之中（结论）。
首先，这条逻辑链条的两个前提中可能有一个，甚至全部是错的。也许根本不存在其他文明，或者即使存在，它们也对计算机模拟不感兴趣。当然，这也不能说明那些人的观点是错的，只能说明无法得出这样的结论。但我不会考虑这些前提错误的可能性，因为我认为目前我们还没有充足的证据能证明它们究竟是对还是错。
我看到，人们在抨击博斯特罗姆的观点时，最常批评的就是他假设了模拟类人意识是可行的。我们不知道这到底有没有可能实现，但是在这种情况下，若要假设其不可能，那也要解释清楚。因为据我们目前所知，意识只是某些处理大量信息的系统所具有的属性，不管其处理信息的物理基础是什么。它可能是神经元或晶体管，也有可能是认为自己是神经元的晶体管。我认为意识能否模拟并非问题的关键。
博斯特罗姆的观点中真正有问题的部分在于，他认为，只用程序员运行的各种底层算法，而不是物理学家以极高的精确度证实的自然规律，来重现我们所有的观测结果是有可能的。我认为博斯特罗姆并非有意为之，但他话里话外确实透露着这层意思。他含蓄地宣称，用其他东西来重现基础物理学是很容易的，这才是问题的关键所在。
首先，量子力学描绘的现象是传统计算机在有限时间内所无法计算的。13因此，我们至少需要一台量子计算机来进行模拟。这是一种使用量子比特来运行的计算机，而量子比特则包含两种状态的叠加（比如0和1）。
不过，目前还没有人知道如何通过计算机算法来重现广义相对论和粒子物理标准模型。手舞足蹈地大喊“量子计算机”可没什么用。你可以用计算机模拟来近似地获得我们所知道的定律，这也是我们一直以来的做法，但如果这确实就是自然的运作方式，我们应当能够分辨出来。事实上，物理学家一直在探究自然法则是不是真的就像计算机代码一样是一步一步进行下去的，但是他们的研究却一直徒劳无功。14我们之所以有可能分辨出其中的差别，是因为目前所有用算法再现自然规则的尝试，都与爱因斯坦的狭义相对论和广义相对论的完全对称性相矛盾。想超越爱因斯坦可没那么容易。
无论程序员根据想象模拟出的更高层级的现实中会有怎样的规律，这个问题都会存在。我们目前还不知道有哪一类算法能模拟出我们所观察到的规律，更不知道这类算法要在什么样的设备上运行。如果我们能做到这一点，那么得到万物理论就指日可待了。
博斯特罗姆的观点还有一个问题是，一个文明需要具备模拟许多种有意识的存在的能力才能使之成立，而这些有意识的存在本身也会尝试模拟其他有意识的生物，以此类推。虽然你可以假设只用它的输入信息模拟出一个大脑，但是在这种情况下，我们很可能生活在模拟当中，因为模拟的大脑比真实的大脑要多的这个结论就说不通了。你必须模拟出很多大脑，但这也意味着你必须压缩宇宙所包含的全部已知信息，否则你的模拟很快就会将磁盘空间耗尽。因此，博斯特罗姆不得不假设，这个世界上存在一些目前不太引人注目的地方，这些区域的细节可能无法深究，它们存在的意义只是填满那些空间以防有什么人观测。
不过，他又一次没有解释其背后的原理。什么样的计算机代码可以做到这一点呢？什么样的算法可以识别有意识的子系统，然后根据其意图快速填充所需的信息，从而不至于产生明显的不一致呢？这个问题比博斯特罗姆以为的要复杂得多。这不仅意味着我们要假设意识在计算上是可还原的（否则你就无法在别人观测之前预测出他们会将目光投向哪里），而且一般来说，你不光要抛弃小尺度上的物理过程，并且还要得到大尺度上的正确结果。
全球气候模型就是一个很典型的案例。我们目前的计算能力还无法精确预测尺度小于10千米的区域的现象，但你不能对所有小于这一尺度的物理现象置之不理。这是一个非线性系统，因此小尺度的细节会影响到大尺度的结果——一只蝴蝶扇一扇翅膀，可能会引发一场龙卷风，诸如此类。既然你无法计算小尺度的物理过程，那么至少要找到合适的东西来替代它，但是哪怕是在近似的程度上做到这一点都殊为不易。气象学家之所以能得出大致正确的结果，是因为他们拥有观测数据来检测他们的估算是否有效。如果你像模拟假说中的程序员那样只能模拟，那你就做不到这一点。
这就是我对模拟假说的看法。信奉者可能在不知不觉中对计算机可以重现怎样的自然法则做出了很大幅度的假设，而且没有对其原理进行解释。但是想找到与我们所有观测结果相匹配的替代解释极其困难，我早该知道会是这样的结果了——我们在基础物理学中同样屡屡碰壁。
也许你现在有点儿忍不住要翻白眼：算啦，让书呆子们找点儿乐子不行吗？当然，这场对话的个别部分只是一种智识上的娱乐活动。但是我并不认为推广模拟假说只是找点儿乐子，没有什么坏处。模拟假说往往会把科学和宗教混为一谈，这通常是一个坏主意，而且我确实认为，值得我们担心的问题远远不只是可能有人会拔掉计算机的插头。
总之，模拟假说并不是严肃的科学论证。这并不意味着它是错误的，但是假如你信奉这一观点，你只是有这样的信念而已，不要以为你的立场多么有逻辑。