很多人都考虑过这个想法：我们周围的真实世界其实是模拟出来的。大多数人大概想过之后就接着过日子了。

我们可能实际上生活在某种”计算机”模拟之中——这个想法一点也不新鲜。两千多年前，柏拉图就在他的洞穴故事里写过一个类似的想法：洞穴里的囚徒看不到实在，只看到实在的影子。

在《黑客帝国》之前，《星际迷航》就有了一个模拟实在的版本：全息甲板。笛卡尔思考过这个想法，更近一些，尼克·博斯特罗姆 也对此有过一些创造性的思考。他用了一个公式，所以他的想法甚至可能算是科学的。

这个想法存在已久。然而，科学界并没有对它投入太多关注。为什么要关注呢？它看起来没什么用：如果我们真的生活在模拟之中，关于那个更高的实在，我们又能知道什么？模拟出来的环境难道不比”真实”的环境更值得探索吗？关于实在的理论，有任何一个能被证伪吗？谈论它，很快就会有人指责你在搞玄虚。

但在我探寻实在的过程中，我不得不考虑它。甚至要认真对待它。要探讨这个想法，我自然会退回到我在早先一篇文章里描述的方法论。实际上这意味着，先去看看我们知道些什么（也就是说，大师得亲自走到大地的边缘去看）。

所以，我先从一些指向模拟实在的线索入手，看看能否围绕它们建立一个理论。

怪异的事实

随着科学实验越来越深入地探测越来越小的粒子，我们收集到的事实似乎越来越怪异。

一切始于这样一个观测：光速似乎与观测者的速度无关。不管你跑得多快，一束光的速度总是一样的：它总是比你快大约 300,000 公里/秒。

此后我们又观测到，一束粒子可以发生干涉，显示出波一样的干涉图样（所以它一定是波，对吧？），但也可以沿直线飞行十亿公里（所以它一定是粒子，对吧？）。

更有甚者，粒子可以同时处于两个地方，或者，比如说，同时自旋向上和向下。但只限于未被观测的时候……

一旦我们观测，粒子就只有一个位置和/或一个自旋方向……但”观测”究竟是什么意思、观测者可以是谁，我们其实并不知道。

许多理论解释了这些观测，但迄今还没有一个被普遍接受。其中一些理论在数学上大获成功：其数学如此复杂、精确、可控，以至于它们至少非常有用，也被许多人当作是真的。

模拟的线索

自从我们开始发现怪异的事实以来，过去一个世纪的科学理论发展了很多。阿曼达·格夫特（Amanda Gefter）在她的书《擅闯爱因斯坦的草坪》（Trespassing on Einstein’s Lawn）里，对实在的本质可能是什么做了一番很好的探究。

在考察了大量理论之后，她得出结论：我们其实都各自处于自己的参考系之中。她在寻找一种我们共同拥有的、不可改变的绝对实在。比如考察光速、绝对位置等等。她几乎得出了”没有什么是绝对的”这一结论。

她在书中没有得出的那个显而易见的结论是：我们每个人可能真的各自处于自己的参考系之中。我们可能各自处于一个自己的模拟里，在其中我们是观测者，一切都相对于我们自己。

有一些线索表明，这个模拟的想法可能真的成立。先从一些正面证据说起。（波普尔意义上的）以下是我能想到的，如果你知道别的，请告诉我！

1.      量子：普朗克常数等

第一条线索：世界看起来是量子化的。对这一观测事实，至今还没有真正的解释。

能量似乎有一个基本单位，质量有一个基本单位，距离也有一个基本单位。所以，观测似乎表明世界不是连续的：你不能总是去找事物更小的组成部分。能量只以最小能量单位的整数倍存在。

这与数字计算机里发生的事非常相似：计算机里的数有一个不可再分的单位（一）。比特要么是 0，要么是 1。这便于计算。如果计算机是模拟式的，构造起来会困难得多。甚至可能根本无法构造出任何接近数字计算机能力的东西。

如果让我来创建一个模拟，我会把它做成量子化的。甚至可能做成数字的。

2.      即时计算（薛定谔概率函数的坍缩）

第二条线索：在量子力学中，一个粒子几乎可以同时处于多个地方。说”几乎”，是因为在任一时刻，粒子处于某个给定位置只是一个概率。

一旦被观测，”概率函数就坍缩了”：粒子被观测到在某个位置（100% 确定），而不在别处。在观测之前，粒子的行为就像一个概率分布。

对我这个程序员来说，这看起来非常像”即时计算”（just-in-time calculation）。我知道，这是程序员的行话！

“即时”基本上是指，任何计算都推迟到真正需要结果的时候才做。如果你的程序不需要这个结果，就不执行这个计算。

如果你的程序在计算一个模拟，你其实不需要去算一百亿光年之外、某个月亮背后的一个原子的轨迹：它对观测者的影响可以忽略不计。

你可以只记录一大片空间区域的平均温度，以及它可能如何影响观测者的模拟世界。只有当观测者真的跑到那个遥远的地方时，你才需要做更详细的计算。这样，你可以大大减少计算量，节省时间。

从观测来看，粒子似乎只是被当作概率分布来计算的。基本上，一个位置有一定的几率包含某个特定的粒子。用数学的行话（和程序员的行话不同）来说，这叫”场”。这是反过来的计算：计算是针对每个位置做的，而不是针对每个粒子。

这样，你只需计算每个位置的内容，而且只需以模糊的几率来表示（别忘了，它是量子化的）。如果你能根据紧邻位置的信息粗略地做到这一点，那就意味着计算可以快得多。

如果一个粒子被观测到了，那么根据它可能所在位置的概率，随机放置这个粒子并不困难。

计算全部空间中所有单个粒子的轨迹，将是一项浩大的工程。这大概不切实际。只在粒子被观测时才放置它的即时计算要容易得多。基本上，你为观测者周围空间（场）中的每个位置保留一个概率分数，只追踪那些已被观测到的粒子。这个场越小，需要执行的计算就越少。

考虑到我周围能观测到的范围有多小（基本上局限于我所在的房间，而且主要是朝前看的部分），计算量可以被大幅削减到非常现实的程度。即便用今天的计算能力也办得到。

3.      观测者依赖

这就引出了基于同一观测（概率函数坍缩）的第三条线索：观测者依赖。粒子的实际位置/速度似乎依赖于观测者。似乎可以搭建一个装置，让物理世界根据是否被观测而有所不同（即薛定谔的猫在被观测之前既死又活）。量子力学部分地建立在这种观测依赖之上。

嗯……但这很不方便。任何对量子力学持怀疑态度的人都可以问：这个观测者到底是谁/是什么？只是我？任何人？动物可以是观测者吗？计算机可以吗？石头呢？

一个实验究竟何时算是”被观测”了？是事件发生时，还是描述该事件的光束击中我眼睛时？

那么，在关于世界如何运作的理论模型中，我们该如何解释这一点？有许多理论提供了解释。

一种理论是说，”真实世界”实际上分裂成了两个独立的宇宙，每种结果一个（1. 猫 = 死，2. 猫 = 活），也许分裂到其他维度之类的地方去了。我首先要指出，这些无限多的平行宇宙要占用无限的资源（空间？）等等。其实有点像无限乌龟问题。看起来非常不切实际。顺便问一句，这可以证伪吗？

如果你想想这个平行宇宙的想法，而这些宇宙之间又无法相互通信，那么对我来说唯一真正重要的宇宙就是我的宇宙。我的宇宙是私有的。

如果我们身处模拟之中，结论会更简单。观测者就是：我！

那我在实在中的角色可真是非常特殊……

4.      物理定律似乎必须满足不真实的数学

我们在粒子物理中观测到的许多现象，如今都可以预测或计算。我们知道做这些计算的数学。不幸的是，在很多情况下，我们没有一个支撑这些数学的真实世界模型。

一个简单的例子是经典力学中”力”的使用：我们可以计算特定情境下（比如从山坡滚下或绕太阳运转）一个质量与其速度之间的关系。然而，要做到这一点，公式里需要一个不真实的属性：姑且称之为”力”（《星球大战》里也有一种力：原力，”用原力，卢克”）。如果我们使用牛顿的公式并引入这个”力”的量，就能相当精确地计算出行星的轨迹。它精确到大多数人都相信这些公式真的是”真”的，因而以某种方式反映了实在。那么”力”必定真的存在，对吧？

自牛顿以来，我们大大提高了公式的精确度。爱因斯坦改进了它们，但也不得不容许一些未经解释的现象（或者我该称之为假设？）。比如：有质量存在时空间会弯曲（为什么？），大约 300,000 公里/秒是最大速度（为什么？），引力实际上等同于加速度（为什么？）。

量子力学在我们能计算的东西上精确得惊人。但在这里，我们同样不知道这些公式对实在而言究竟意味着什么。一个粒子怎么会有用复数来描述的特性？复数只是用来帮助中间计算的，非常不真实，对吧？

有时感觉粒子以某种特定方式运动，只是为了满足数学。

有人提出，实在的”最底层”——构成万物的最小部分——其实就是数学本身。它是抽象的（例如马克斯·泰格马克，尽管他也在自己的理论里加入了平行宇宙）。

这是个有意思的想法！你可以再进一步，论证数学是抽象的，只存在于观测者的心智之中……如果数学出自观测者的大脑，实在出自数学，而大脑又出自实在……那么这个圆圈就闭合了……

如果实在是一个模拟，那么数学在真正实际的意义上，确实可以是一切的基础。

5.      完美的宇宙学常数

许多人注意到（其实这和上一条论证是一回事），物理学中有很多”常数”。这些常数已被极为精确地”测量”（或从测量中推断）出来。有人指出，如果这些常数与我们周围观测到的稍有不同，我们所知的宇宙（以及生命）很可能就不可能存在。那么这些常数怎么会对我们的宇宙如此完美？乍看之下，这似乎是个巨大的巧合。

马克斯·泰格马克 给出的解释是，所有可能的常数组合（以及数学公式的组合）实际上都存在于不同的平行宇宙中。那么，我们所在的这个（有生命、有意识等等的那个）显然拥有适合我们的那一套。其他宇宙可能没有生命（甚至完全坍缩）。所以，我们发现自己身处一个常数完美的宇宙并非巧合。这叫做：幸存者偏差。

在一个模拟里，常数可以直接由模拟者设定。

6.      规范力

第六条线索可能在于力的计算。爱因斯坦基本上认为，力是一个数学方程的结果，这个方程是为了调和运动观测者的不同参考系所必需的。

爱因斯坦的狭义相对论：两个观测者可以相对运动，但对同一束光仍然观测到相同的绝对速度。为了解释这一点，你可以说空间在高速下”收缩”了。这实际上是一种数学修正，以确保公式与观测事实相符。通过设定每个观测者都认为自己是静止的，而较快的观测者的米尺更短，两个观测者就测得了相同的光速。他为此建立的详细而复杂的公式经受住了检验。

有时，这种数学上的调和会变得相当困难。爱因斯坦后来提出，空间会根据其中存在的质量而弯曲。这与加速度的效果相同。为调和两个观测者的视角所需的数学”修正”，会导致观测者发生运动，而他们会把这体验为一种力。（如果我在没有直接原因的情况下动了，我就称之为力……）

观测者之间共有的某样东西看起来是绝对的：光速。观测者之间还有某样东西不共有：他们各自的参考系（或者说”宇宙”？）。为了让共有的观测在两个宇宙中相同，你因此需要一个数学修正：这就产生了我们所说的规范力。就像复数一样，这种力是一个数学构造，并不真正存在……还是说它存在？

从当前的科学思路来看，我们所知的所有”力”似乎都可以（或很快将会）被解释为规范力。

假设我有一个（私有的）模拟，别人也有自己的模拟……

……而且我们有一个共同的绝对参照点（即光速），

……而这两个模拟相遇了，

→ 那么我的和/或对方的模拟就必须按照爱因斯坦的公式加以”修正”。

那么，我之所以感受到引力，是因为有别人在观测我吗？是的，也许！

7.      鬼魅般的超距作用

我想提的最后一条线索，也是爱因斯坦对量子力学的一个反对之处：无限距离上瞬时因果的可能性，也就是所谓的”鬼魅般的超距作用”。这不仅违反了爱因斯坦的最大速度，也违反了大多数人的常识。

爱因斯坦反对量子力学的理由 之一是，信息可以传播得比光快。如果这是可能的，那就是对他自己的狭义相对论的反证。两者必有一错。爱因斯坦认为自己的理论是对的。

他提出了一个思想实验：两个粒子在源头处纠缠，然后彼此飞离。我们确保初始状态中有一个已观测的量子属性（比如：总自旋，甚至位置）。我们等一会儿，然后测量其中一个粒子。我们现在就知道了另一个粒子的自旋，甚至早在来自它的任何信息（以最大速度即光速）能传到我们这里之前。我们知道远处粒子的自旋，意味着它实际上就具有这个自旋：它的概率函数已经坍缩了。我们在能够向远处粒子发送任何东西之前，就已经完成了对它的操控。对爱因斯坦来说不幸的是，实验似乎证实 这确实是可能的，因而似乎验证了量子力学。

我不知道是不是她最先想到这一点的，但在书的结尾，阿曼达·格夫特给出了一个不错的解释来把事情理顺。她提出，远处的粒子也许被操控了，但要知道它是否被操控，你也需要观测它。而要做到这一点，你需要接收某些信息，而这些信息只能以光速传播。我的关于这个粒子的概率函数，只有在信息到达我时才坍缩。

所以，在某种意义上，只要你只考虑自己的参考系，就没有任何问题：如果我的概率函数是我自己的，就没有任何问题。可以说，在我私有的宇宙里。

这必定是整件事是一个模拟的有力线索。她为什么没在书里得出这个结论？

理论

回顾前面的线索，它们似乎有些重叠。即时计算（线索 2）看起来与观测者依赖（线索 3）相似。数学的影响（线索 4）也体现在宇宙学常数（线索 5）和规范力（线索 6）中。

一个可以解释这些观测的理论是：实在其实是私有的，每个人都有自己的实在。模拟可以是一种切实可行的实现方式。它只对你自己私有地存在。

我相信，模拟可以是一种比观测者依赖（斯德哥尔摩模型）或平行宇宙简单得多的对实在的解释。模拟的想法并没有对实在的起源给出完整的解释：它没有回答创造这个模拟的更高实在从何而来。马克斯·泰格马克的数学宇宙更接近一个完整的解释。

然而，奥卡姆剃刀会让我倾向于前者。它看起来也是对量子力学观测所提出问题的一个非常实用的解答。如果是这样，那就是这样。

实在的本质

如果我们身处模拟之中，我们就是模拟。大脑——我们头颅里那团灰白色的东西——于是也是模拟的，而非”真实”的。然而：”我思故我在。”仍然成立！

大脑过程与我们的人格密切相关。从各种脑损伤等病例中可以明显看出这一点。改变大脑，你就改变了（甚至失去了）人格。不管是不是模拟的。

然而，在此之上，可能还有某种计算机在计算我们和我们的模拟实在。私有实在中的”被观测”于是可以看作”被计算”。你可以论证，这个计算者就是你（甚至构成了你的意识？）。

那么我和我的实在其实是同一个东西：我就是实在。

更高实在的本质

那个正在计算我们模拟环境的实在是未知的。要弄清关于它的任何事也将非常困难。它可能与模拟环境相似，但完全不必如此。

比如，它可能是可预测的，没有怪异的量子效应，并且可能有一个显而易见的起源。

模拟的运作机制

作为程序员，我可以想出一个模拟如何运作的模型。这里同样有几条线索提供了不错的起点。为了不把这篇文章写得太长，我也许会另写一篇完全是推测性的后续文章来谈这个。

证伪

它可以被检验吗？这个理论可证伪吗？比其他关于实在本质的理论更可证伪吗？