“我们生活在真实世界的概率,可能不到十亿分之一。”2016年,马斯克在美国加州举行的年度code大会上语出惊人。

这种猜想并非空穴来风。霍金、比尔·盖茨等人类的顶尖头脑,都曾认真探讨过“模拟假说”,即我们周围的一切,可能只是超级计算机中运行的一串代码。

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从17世纪笛卡尔的“恶魔幻觉”,到科幻电影《黑客帝国》《楚门的世界》中的深刻隐喻,再到如今VR/AR技术模糊虚实边界,“何为真实”已成为值得现代人深思的谜题。

当哲学思辨与科幻想象交织,我们能否用科学的尺规来丈量“真实”的边界?

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如今,一位站在科学前沿的“模拟者”——“全球前2%顶尖科学家”、爱丁堡大学物理学教授罗米尔·戴夫,将这一终极之问从思辨的云端拉到了可检验的科学实验场。

在其新作《模拟宇宙:我们生活在虚拟世界吗?》中,他介绍了当代宇宙学家的宏大实践:在超级计算机里从零开始“编写”宇宙。

这部作品获得了 BBC《仰望夜空》、《华尔街日报》、美国图书馆协会联合力荐,它不仅是一份 “宇宙学前沿漫游指南”,更是一把解锁“真实与虚拟”的钥匙,让我们重新思考存在的本质。

亲临“创世现场”:在超级计算机中建造宇宙

如果给你一台拥有无限算力的计算机,你是否敢于扮演一次“造物主”,亲手从虚无中创造一个以假乱真的数字宇宙?

《模拟宇宙》一书所承载的,正是这段堪称人类巅峰壮举的“代码创世记”。它讲述的不是神话,而是正在发生的科学。

在敲下第一行创世代码之前,我们先要读懂自然的“源代码”——那些支配万物运行的终极物理法则:统治宏观世界的万有引力定律、定义时空本质的广义相对论、描述宇宙膨胀的哈勃定律…… 然后将它们逐一编译为计算机能理解的语言。

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接着,是准备创世的“原材料”。我们将数以万亿计的“数字粒子”注入虚拟空间,令其扮演暗物质、恒星、氢、氦等宇宙的基本角色。然后将宇宙大爆炸后刻印在背景辐射中的微小密度涨落,设定为一切故事的起点。

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真正的挑战此时才刚刚开始:如何用算力有限的硅基芯片,去承载一个近乎无限的世界?仅模拟恒星引力所需的算力,就超出当今世界算力总和的1万倍。

为此,科学家们做出了一系列技术突破:用“树算法”“粒子-网格法”来加速计算,设置“引力软化”来避免粒子因过度靠近而引发系统崩溃……

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当一切准备完毕,按下“启动键”,138亿年的宇宙演化史诗就此展开。

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在刘慈欣的小说《镜子》中,在软件中输入几个最基本的参数,就能模拟出宇宙诞生后发生的所有事情,包括行星的形成、生命的诞生、文明的兴衰……

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《模拟宇宙》告诉我们:科幻正在照进现实。虽然我们还不能模拟出生命与文明的精妙图景,但在恒星与星系的尺度上,人类已经迈出惊人的一步。

请看下图,你能分辨出这两个星系孰真孰假吗?(答案见文末)

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真实与虚幻:从哲学谜思到科学追问

如果我们所在的宇宙是一个模拟程序,那位“至高模拟者”会是谁?

在《模拟宇宙》作者罗米尔·戴夫看来,更令人目眩的或许是:像他这样的数值宇宙学家,本身就可能成为“无限嵌套”的模拟者链条中的一环。

今天我们模拟自己的宇宙,未来计算机中的“数字后裔”或许也将模拟他们的宇宙。而创造我们的“至高模拟者”,也可能只是更上一层模拟的产物。这个无限递归的猜想,将科学卷入了哲学的漩涡。

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当科学家沉浸于构建虚拟宇宙时,一些奇异的“巧合”也开始浮现,仿佛我们身处的现实在不经意间流露出了某种“程序设计”的痕迹:

预设的“精度限制”:在计算机模拟中,为避免算力崩溃,程序员会设置一个最小分辨率,小于它的细节会被平滑处理;有趣的是,我们的宇宙也存在一个不可突破的精度极限——普朗克长度,量子不确定性在此主导一切。

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有限的“渲染范围”:如同精巧的游戏引擎只渲染玩家视野内的场景以节省资源,我们宇宙可观测的最远边界是否意味着,系统只为我们“实时绘制”了这片有限而可知的时空,而视界之外仍处于“待加载”的原始状态?

调校好的“参数”:宇宙中的自然常数(如万有引力常数、光速),其数值看似随机,却精妙到恰好允许恒星、原子、生命存在,这像不像一位深思熟虑的“开发者”为创建宇宙而进行了精心校准?

有“起点”的叙事:所有的模拟都有一个明确的开始时刻,而我们所在宇宙的一切——物质、能量、空间乃至时间,都从一个被称为“大爆炸”的奇点喷涌而出。在那之前,“时间”本身没有意义,这与一个程序在某个时刻被载入运行何其相似。

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这些令人不安的相似性,指向了一个颠覆性的猜想:或许宇宙的本质并非我们熟知的物理方程,而是一套简洁的计算规则。物理学或许并不存在。

书中为我们描绘了这样一个图景:忘掉连续的时空,想象宇宙的底层是一张由无数节点构成的、动态变化的“宇宙之网”(超图);驱动一切的,不是深奥的微分方程,而是一些简单的局部规则。这些规则完全像算法一样运行,将一个粒子的状态从一个时刻推进到下一个时刻。

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从这种简单规则的反复迭代中,我们熟知的整个物理世界竟然“涌现”了出来:时空的弯曲、不可超越的光速、E=mc²……甚至量子力学中诡异的“不确定性”,也可能只是观察者在这张因果网络中选择特定路径后的自然结果。

如果此说成立,那么物理学家数百年来追寻的“万物理论”,其终极形式或许并非一个方程,而是一段优雅的算法。下一场伟大的物理学革命,或许将不再源于望远镜和加速器,而是来自对宇宙底层算法的破译。

无论最终答案如何,这场对“何为真实”的追问,本身就是人类能在这片无垠时空中留下的最真实痕迹。

而这本《模拟宇宙》,犹如一座建立在已知与未知交界处的灯塔,为所有探索者照亮那条通往现实本质的航路。

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答案:星系左假右真。