宇宙和世界真的是虛擬的嗎？
來源：數(shù)學中國?
2021年元宇宙無疑成為科技領(lǐng)域最火爆的概念之一，扎克伯格曾表示未來臉書將從一家社交媒體公司轉(zhuǎn)變?yōu)橐患以钪婀?，之后元宇宙這個詞席卷了整個互聯(lián)網(wǎng)與投資圈。在大多數(shù)人還搞不懂元宇宙是什么的時候，科技公司們已經(jīng)步入了“萬物皆可元宇宙”的時代。
各大廠商競相入局、已經(jīng)成為新風口的元宇宙究竟是什么？中國科幻小說最高獎“銀河獎”獲得者長鋏在新書《元宇宙——通往無限游戲之路》中表示——
人類對虛擬世界的想象已經(jīng)有些年頭了，從整體上大概可以分為兩類：一類是在文學、藝術(shù)、建筑等諸多領(lǐng)域創(chuàng)造一個個架空世界，給生產(chǎn)力過剩的頭腦找一條出路。在古埃及人、瑪雅人的雕像中，我們可以看到類似外星人、宇航員、不明飛行物等藝術(shù)形象。
另一類則是直接懷疑我們所處的世界本就是虛擬的，不管是柏拉圖的洞穴、笛卡兒的惡魔還是莊周的夢蝶，它們都在試圖撼動人們頭腦中根深蒂固的時空觀念。如果說前者是以實映虛，創(chuàng)造源于生活而高于生活的藝術(shù)，后者則是向虛而生，解構(gòu)現(xiàn)實世界的超越性和唯一性，而將人類命運置于更高維的視角去審視。但從宏觀上，兩者殊途同歸，有加速融合之勢。元宇宙則是這兩股思潮在現(xiàn)實科技文明裹挾下的一次集體狂歡。
宇宙本就是虛擬的？
在印度教的世界觀中，“梵”在世間顯現(xiàn)的一切就是“幻”，即摩耶。世界并不是真實存在的，而是“梵”通過其幻力創(chuàng)造出來的幻象。正如《金剛般若波羅 蜜多經(jīng)》偈語所說：“一切有為法，如夢幻泡影，如露亦如電，應(yīng)作如是觀?！?/p>
持有此觀點的不只是古人。2019年，位于紐約的美國自然歷史博物館舉辦了一場辯論會，四位物理學家和一位哲學家花了兩個小時討論：我們所知的這個宇宙有沒有可能是被模擬出來的。在辯論的最后，主持人問五位學者：“我們是生活在一個虛擬宇宙中的概率有多大？”最高的概率數(shù)字來自這組專家中的那位哲學家——紐約大學的大衛(wèi)·查默斯，他淡淡地說：“42%?！边@是一個出自《銀河系漫游指南》的梗；來自麻省理工學院的物理學家馬克斯·泰格馬克則認為這個概率是 17%，大致相當于在擲骰子時得到想要的某個特定數(shù)字的概率；在布朗大學任職的吉姆·蓋茨則認為這個概率只有1% ；來自哈佛大學的麗莎·蘭德爾在辯論中提出，她很詫異怎么會有人認為“虛擬宇宙假說”很有趣，而她給出的概率是 0。
“宇宙模擬論”最狂熱的支持者是埃隆·馬斯克，他曾在不同場合提到過矩陣模擬假設(shè)。矩陣模擬假設(shè)的基本邏輯是：人類文明的歷史才不到一萬年，而我們所在的宇宙已有將近 140 億年的歷史，這么漫長的時間足夠興起許多文明，且達到非常高級的程度。更古老、更高等的文明很有可能就是我們的造物主。他認為：“從統(tǒng)計學角度看，在如此漫長的時間內(nèi)，很有可能存在一個文明，而且他們找到了非?？尚诺哪M方法。這種情況一旦存在，那么他們建立自己的虛擬多重空間就只是一個時間的問題了?！憋@然，埃隆·馬斯克的答案是100%。
試想一下，才發(fā)展了不到一萬年的人類文明已經(jīng)在向元宇宙進發(fā)，那么 140 億年間，可能有多少更高級的文明造出多少元宇宙或更高級形態(tài)的宇宙？我們生活的所謂的“現(xiàn)實”，很可能是由更高級的文明創(chuàng)造或模擬出來的。如同人類創(chuàng)造了游戲，人類文明很可能是許多模擬文明的一部分。那么我們生活的世界是不是一個大型游戲呢？
這個想法并非天方夜譚。我們在玩游戲的時候，某些復雜環(huán)境的畫面只有當我們觀察時才會被渲染出來，我們不觀察則不會去渲染，游戲引擎只是記錄坐標信息。這是因為游戲開發(fā)者在設(shè)計較大場景的時候，比如設(shè)計一幢房子的內(nèi)室場景和光照等，對所有的 3A 級 畫面都采用了視錐算法，為了優(yōu)化性能通常都不做全局渲染，而只會渲染玩家視角所能看到的物體。這幾乎與量子力學的不確定性原理相一致，以“薛定諤的貓”思維實驗為例，在觀察者介入之前，量子處于波函數(shù)所描述的疊加態(tài)，貓既是活的也是死的，相當于游戲未被渲染。當觀察者介入之后，量子塌縮為本征態(tài)，相當于游戲引擎將環(huán)境渲染為觀察者所看到的世界，貓只處于一種現(xiàn)實狀態(tài)，要么是活的，要么是死的。量子力學不確定性原理似乎在向我們揭露，我們所觀測到的宇宙不過是這個大型程序里的一小塊地圖。
還有物理學家認為，我們的世界在極小的尺度上是否由離散的 “塊”組成——如數(shù)字圖像中的像素——是“世界是模擬的”的關(guān)鍵證據(jù)。因為游戲其實也是“像素化”的，是有最小精度的。事實上，現(xiàn)實世界不僅存在最小尺度“普朗克長度”，還存在最小質(zhì)量“普朗克質(zhì)量”、最小時間刻度“普朗克時間”等。同時，我們這個宇宙不僅存在著節(jié)能待機極限——絕對零度，還存在運行極限——光速。不難想象，超光速是宇宙這臺機器的 CPU 進行的超頻運行，超自然現(xiàn)象則是這個大型游戲運行出現(xiàn)了漏洞，平行宇宙則是這個游戲的各種存檔。
在柏拉圖的洞穴寓言中，奴隸們是故事的主角，然而從主角視角，很容易產(chǎn)生這樣一個盲點：“變戲法者”從何而來？誰在為洞穴中的奴隸們放映“皮影戲”？以及這個洞穴是由誰所造的？在《蒂邁歐篇》中，柏拉圖為我們講了另外一個故事，并提供了一條線索：我們身處的現(xiàn)實世界乃是以一個更為“清晰且真實”的理性世界為對象，由一“工匠之神”使用四大元素“模仿塑造”而成。當我們把這兩個故事放在一起比對的時候，就會發(fā)現(xiàn)柏拉圖似乎在暗示人們，現(xiàn)實世界實乃一個“洞穴”，而這個洞穴的“洞主”似乎正是那位“工匠之神”?！肮そ持瘛彪m然技藝精湛，但仍不能完美復制理性世界，正如我們在現(xiàn)實世界中可以找到很多磚頭和輪子，但找不到一個純粹數(shù)學意義上的方形和圓形。所以，世界是有限精度的。微觀世界的不確定性原理與宏觀世界的非完美性，在本質(zhì)上是同一的，都在向我們暗示，宇宙可能是被模擬出來的。?
如果我們身處的世界是高級文明虛擬創(chuàng)造出來的一種元宇宙，而我們也要打造我們自己的“虛擬世界”元宇宙，那么在我們所打造的元宇宙中，是否又會出現(xiàn)下一層元宇宙？就像俄羅斯套娃。?
多層元宇宙（多維空間、多維宇宙）之間是可以打通和相互切換的：既然分不清哪里是“現(xiàn)實世界”，哪里是虛擬世界，那么，你想在哪個世界體驗，你就停留在哪個世界。在電影《盜夢空間》中，就有對多重夢境的設(shè)計，而且許多人愿意停留在夢中的世界。電影《異次元駭客》中，虛擬世界的人并不知道自己是被虛擬創(chuàng)造的，他們天真地認為自己是真實的，而且在自己的世界中又創(chuàng)造出了另一個虛擬世界。
按照元宇宙的“套娃邏輯”與自相似性，也許，人類也不過是現(xiàn)實世界里的 NPC。如果把宇宙當作一個單局時間超過億年的超大型游戲或無限游戲，我們以為自己是玩家，但更可能的情形是我們只是 NPC，或者至多比 NPC 稍好一點，是具有超級自主意識的非玩家角色。也許我們面臨的選擇會更多一點，皮膚有幾種顏色可選（黃、 黑、白、棕），語言有 5 000 多種選項，出生地有 100 多種選項，我們求學、戀愛、工作、結(jié)婚、生子，也可能不婚、丁克一生。有一天當你眼前突然彈出一個窗口，告訴你“點擊以獲取更多信息”，那將是對我們世界觀的致命一擊。
電影《失控玩家》中的 NPC 擁有了自己的意識，當真實世界的人們看著它在游戲里“大鬧天宮”時，它卻萌生了想要拯救這個“不真實的”世界的想法。當它發(fā)現(xiàn)自己的一切行為和結(jié)果都是被提前設(shè)定好了的時候，頓時陷入了無窮的絕望，因為它當下的任何想法都失去了意義，于是它問自己：我為什么還要存在？
元的本質(zhì)：自我進化？
生命的本質(zhì)就是為了延續(xù)，因為生命就是一個無限游戲。由此，元的含義也就呼之欲出了，它是進化與自我指涉的雙重疊加：自我進化。所以，元宇宙，不言而喻，即自我進化的宇宙，這才是一個真正的無限游戲。Roblox 的一只腳已經(jīng)跨入自我進化的門檻：目前該平臺的游戲數(shù)量超過 4 000 萬個，由 800 萬名左右的用戶創(chuàng)造提供。Roblox 對于平臺上的項目不做任何規(guī)則限制，由所有用戶（包括開發(fā)者）共同決定其規(guī)則。之所以說一只腳，是因為 Roblox 是把修改規(guī)則的權(quán)限交給了用戶（即社區(qū)），雖然與元游戲有著本質(zhì)的區(qū)別，但這仍算不上是真正的自我進化。
也許有朋友會指出，“進化”這個詞在中文的語境中同樣代表了一種有限游戲思維，“進”作為“退”的反義詞，似乎在暗示生物的演變有方向，今天的人類要優(yōu)于先祖。在有限性這層含義來說，它與“超越”一詞并無本質(zhì)區(qū)別。是的，早有有識之士指出，應(yīng)該將 Evolution 翻譯成演化，進化帶有方向性，是不對的。既然生物是 隨時間和環(huán)境而變化的，那么生物的演變（變化）就沒有一個固定的方向，生物從一種物種演變成另一種物種也是隨機的，所以談不 上是“進”還是“退”。留美學者龍漫遠先生在為 Why Evolution is True 一書的中文簡體版《為什么要相信達爾文》作的序中也特別強調(diào)：“對于中心概念‘Evolution’，這一被長期誤譯為‘進化’的最重 要的單詞，書中使用了中國近代最偉大的學者和翻譯家之一嚴復準確翻譯出的‘演化’（天演）一詞。這是中文世界對演化生物學中心概念理解的一個重要進步。”但由于“生物進化論”已經(jīng)是約定俗成的翻譯，本書并不特別使用“演化”一詞。需要指出，有限游戲 思維已經(jīng)深深根植于人類共同的記憶當中，歷史學對人類社會“從原 始社會到封建社會再到現(xiàn)代社會”的歸納，文明史從采集狩獵到農(nóng)耕文明再到工業(yè)文明乃至信息文明的劃分，都不約而同地沿襲了歷史有車輪、社會在進步的有限思維。殊不知天行有常，獨立而不移，周行而不殆。
如果元宇宙的無限性成立的話，那么似乎也可以對那些司空見慣的宇宙學名詞提出疑問。比如，“大爆炸”這個詞就很不具有無限性，它暗示著宇宙有始有終，最終我們的宇宙會走向熱寂。還有一個結(jié)論，宇宙可能是封閉的。但是宇宙的起源比我們想象得更復雜。
博洛尼亞大學天體物理學家佛朗哥·瓦扎和維羅納大學神經(jīng)外科醫(yī)生阿爾貝托·費萊蒂對人的大腦和宇宙這兩個在規(guī)模上相差了 27 個數(shù)量級的網(wǎng)絡(luò)進行了定量分析。他們的研究表明，人的大腦和宇宙這兩個系統(tǒng)確實有著驚人的相似度，盡管它們相差巨大的數(shù)量級。在研究中他們使用功率譜分析技術(shù)來研究大尺度上的星系分布情況，圖像的功率譜測量的是不同空間尺度的物質(zhì)結(jié)構(gòu)波動強度。
從圖7.1的功率譜分析圖像中可以看到，小腦中0.1~1 mm 范圍內(nèi)的波動分布與數(shù)千億光年內(nèi)的星系分布是相似的，而最小尺度（大約 10μm）下的大腦皮質(zhì)形態(tài)則與幾十萬光年尺度上的星系分布更加相似。相比之下，其他復雜系統(tǒng)（包括云、樹枝、等離子體湍流的對應(yīng)圖像）的功率譜分析結(jié)果與宇宙網(wǎng)絡(luò)截然不同，這些系統(tǒng)的功率譜更加嚴格地依賴尺度，而這可能是它們分形性質(zhì)的表現(xiàn)。這種現(xiàn)象在樹枝分杈和云層形狀中更加明顯，兩者都是非常典型的分形結(jié)構(gòu)，在很大的范圍內(nèi)具有自相似性。另外，對于人腦和宇宙這樣的復雜網(wǎng)絡(luò)， 可被觀察到的行為并沒有分形的特征。
如果“宇宙是模擬的”假說只是一個被濫用的隱喻，那么下面這個假說的奇妙性可能有過之而無不及。小西爾維斯特·詹姆斯·蓋茨有一個設(shè)想：宇宙可能正在進化。他說：“自動糾錯代碼讓我們的瀏覽器可以正常工作，那么這類代碼為什么會出現(xiàn)在我所研究的物理方程式之中呢？”
蓋茨的研究領(lǐng)域是超對稱，即推測每一個基本粒子都擁有一個相對應(yīng)的粒子，而這個相對應(yīng)的粒子可以解釋我們在宇宙中發(fā)現(xiàn)的許多奇怪的現(xiàn)象。在有關(guān)超對稱的探索工作中，把一些事物以非一即零的形式進行表示非常便于研究。關(guān)鍵在于，如果真的用這種方式表示一些事物，那么蓋茨研究的方程式成立的唯一條件就是這些被表示為一或零的物體中所包含的額外的信息：量子糾錯碼。
這也許標志著我們的宇宙正在進化。有這樣一種可能，在宇宙形成之初，出現(xiàn)了一些具備一系列數(shù)學特征的宇宙，但并不是所有這些宇宙都能延續(xù)至今。然而我們的宇宙延續(xù)了下來，是因為某些反饋機制（比如量子糾錯碼）給我們的宇宙提供了穩(wěn)定性。