在讨论物理规律时,昏迷社并不常常在讨论物理学时给予天体物理学家鹅肿块。但是漫画夹克很好地设法在播客最近的一集中做到这一点StarTalk节目主持人尼尔·德格拉斯·泰森(Neil deGrasse Tyson)刚刚解释了模拟论证,即我们可以成为生活在计算机模拟中的虚拟生物。如果是这样的话,这种模拟就很有可能创造出对现实的感知,而不是一直模拟所有现实——就像优化了只呈现给玩家可见场景部分的电子游戏一样。“也许这就是我们不能超越光速的原因,因为如果我们能做到,我们就能到达另一个星系,”节目的联合主持人尼斯(Nice)说,泰森忍不住高兴地打断了他。“在他们能编程之前,”这位天体物理学家说,为这个想法而高兴。”所以程序员设定了这个极限。”

这样的对话似乎有些轻率。但自从牛津大学的尼克·博斯特罗姆写了一篇2003年关于模拟论证的开创性论文美国哲学家、物理学家、技术专家,是的,还有喜剧演员都一直在努力理解我们的现实是一种拟像。有些人试图找出我们辨别自己是否是模拟生物的方法。其他人试图计算我们成为虚拟实体的几率。现在,一项新的分析显示,我们生活在基本现实中的可能性——即一种不被模拟的存在——几乎是相等的。但这项研究也表明,如果人类能够发展出模仿有意识的人类的能力,那么我们成为别人电脑里的虚拟居民的可能性也会大大增加。(这个结论需要说明的是,人们对“意识”这个词的含义几乎没有共识,更不用说如何去模拟它了。)

2003年,博斯特罗姆设想了一个技术熟练的文明,它拥有巨大的计算能力,需要其中的一小部分来模拟有意识的生物的新现实。在这种情况下,他的模拟论证表明,以下三难中至少有一个命题是正确的:首先,人类几乎总是在达到模拟能力阶段之前就灭绝了。其次,即使人类达到了这一阶段,他们也不太可能对模拟自己祖先的过去感兴趣。第三,我们生活在模拟环境中的概率接近于1。

在博塞尔姆之前,电影矩阵已经普及了模拟现实的概念。这一观点深深植根于东西方的哲学传统,源自柏拉图洞穴寓言壮族周的蝴蝶的梦。最近,埃隆·马斯克进一步助长了我们的现实是一个模拟的概念:我们在基本现实中的可能性是十亿分之一他在2016年的一次会议上说。

天文学家说:“如果你认为三难中的一个和两个是错误的,那么马斯克是对的。大卫·基平哥伦比亚大学。“你怎么能假设?”

为了更好地理解博斯特罗姆的模拟论证,基平决定求助于贝叶斯推理。这类分析使用了以18世纪英国统计学家兼大臣托马斯•贝叶斯命名的贝叶斯定理。贝叶斯分析允许人们通过首先对被分析的事物做出假设(赋予它一个“先验”概率)来计算某件事情发生的几率(称为“后验”概率)。

基平把三难困境变成了两难。他将命题一和命题二分解为一个命题,因为在这两种情况下,最终的结果都是没有模拟的。因此,这个两难选择是物理假设(没有模拟)和模拟假设(有一个基本的现实——也有模拟)之间的对立。基平说:“你只需给每个模型分配一个先验概率。”“我们只是假设了冷漠原则,这是当你没有任何数据或任何倾向时的默认假设。”

所以每个假设都有一个半概率,就像人们用抛硬币来决定打赌一样。

分析的下一个阶段需要考虑“生育”现实——那些能产生其他现实的现实——和“无生育”现实——那些不能模拟后代现实的现实。如果物理假设是正确的,那么我们生活在一个零生育宇宙的概率就很容易计算:它将是100%。基平随后表明,即使在模拟假设中,大多数模拟的现实也会是无效的。这是因为随着模拟产生更多的模拟,可用于每一代的计算资源会减少到这样的程度,即绝大多数现实将是那些没有必要的计算能力来模拟能够容纳有意识的生物的后代现实的现实。

把所有这些代入一个贝叶斯公式,就会得到答案:我们生活在基本现实中的后验概率与我们是一个模拟的后验概率几乎相同——只是略微偏向于基本现实的概率。

如果人类创造了一个内部有意识的模拟,这些概率将会发生巨大的变化,因为这样的事件将会改变我们之前分配给物理假设的概率。“你可以马上排除(假设)。这样你就只剩下模拟假设了。“我们发明这项技术的那一天,根据这些计算,我们是真实存在的可能性从略高于50%变成了几乎可以肯定我们不是真实存在的。”那将是对我们天才的一种奇特的庆祝。”

基平分析的结果是,鉴于目前的证据,麝香关于他归于居住在基地现实中的少数少数少数少数人是错误的。Bostrom同意结果 - 有一些警告。他说:“这与模拟论点没有冲突,它只致力于断言的东西,”Trielemma的三个命题中的一个是真的的想法,他说。

但是博斯特罗姆不同意基平在分析开始时对物理和模拟假设分配相等的先验概率的选择。“在这里引用冷漠原则是相当不可靠的,”他说。他说,“人们同样可以用它来替代我最初的三种选择,那将给他们每个人三分之一的机会。或者,人们可以以其他方式分割可能性空间,得到自己想要的任何结果。”

这样的吹毛求疵是有道理的,因为没有证据支持一种主张凌驾于其他主张之上。如果我们能找到模拟的证据,情况就会改变。你能探测到黑客帝国的一个小故障吗?

Houman Owhadi他是加州理工学院计算数学方面的专家,曾思考过这个问题。“如果模拟具有无限的计算能力,你就不可能看到自己生活在虚拟现实中,因为它可以计算出你想要的任何东西,并达到你想要的真实程度,”他说。“如果这个东西可以被检测到,你就必须从它的计算资源有限这一原则出发。”再想想电子游戏,许多电子游戏都依靠巧妙的编程来最小化构建虚拟世界所需的计算量。

对于Owhadi,寻找由这种计算快捷方式产生的潜在悖论的最有希望的方式是通过量子物理实验。量子系统可以存在于状态的叠加中,并且该叠加由称为波函数的数学抽象来描述。在标准量子力学中,观察的行为使得该波浪函数随机塌陷到许多可能的状态之一。物理学家分为崩溃的过程是否是真实的或只是反映了我们对系统知识的变化。“如果只是一个纯粹的模拟,就没有崩溃,”Owhadi说。“当你看着它时,一切都决定。其余的只是模拟,就像你在玩这些视频游戏时一样。“

为此,奥瓦迪和他的同事在五个双缝实验的五个概念变体上工作,每个概念变化都旨在绊倒模拟。但他承认,目前还不可能知道这样的实验是否可行。Owhadi说:“这五个实验都只是推测。”

Zohreh Davoudi是Maryland大学的物理学家,大学公园,也有令人享受了具有有限计算资源的模拟可以揭示自己的想法。她的工作侧重于强烈的互动,或强大的核力 - 自然的四个基本力量之一。描述强烈相互作用的等式,其保持夸克以形成质子和中子,是如此复杂,即它们不能分析解决。要了解强烈的互动,物理学家被迫进行数值模拟。与拥有无限计算能力的任何推定的超凡尺寸不同,它们必须依赖于快捷方式来计算这些模拟的计算方式 - 通常会考虑时空是离散而不是连续的。到目前为止,最先进的结果研究人员已经从这种方法中管理了同轴,是由两个质子和两个中子组成的氦核的模拟。

“很自然地,你会问,如果你现在模拟一个原子核,也许10年后,我们可以做一个更大的原子核;也许在二三十年后,我们就能制造出一种分子,”达沃迪说。“50年后,谁知道呢,也许你可以做一些只有几英寸大小的事情。也许在100年左右的时间里,我们就可以研究(人类的)大脑了。”

然而,达沃迪认为传统计算机很快就会碰壁。“在未来的10到20年里,我们将真正看到物理系统的经典模拟的局限性,”她说。因此,她将目光转向了量子计算。量子计算依靠叠加和其他量子效应来解决某些经典方法无法解决的计算问题。“如果量子计算真的实现了,在某种意义上,它是一个大规模的、可靠的计算选择,那么我们将进入一个完全不同的模拟时代,”Davoudi说。“我开始思考,如果我有一台可行的量子计算机,如何进行强相互作用物理和原子核的模拟。”

所有这些因素都引导了Davoudi推测了模拟假设。如果我们的现实是一种模拟,那么模拟器也很可能会使时空,以节省计算资源(当然,当然,它使用与该模拟的物理学家相同的机制)。在高能量宇宙射线到达的方向上可能会看到这种离散时空的签名:由于所谓的旋转对称性,它们将在天空中具有优选的方向。

Davoudi说,望远镜“尚未观察到从旋转不变性的任何偏差偏差。”即使看到这种效果,也不会构成我们生活在模拟中的明确证据。基础现实本身可以具有相似的属性。

克普皮,尽管他自己的研究,令人担忧的是进一步上工作的模拟假设是在薄冰上。“对于我们是否生活在模拟中,可以说是可以说是可以说的,”他说。““如果它不伪造,那么你如何声称它真正的科学?”

对他来说,有一个更明显的答案:奥卡姆剃刀据说在没有其他证据的情况下,最简单的解释更可能是正确的。模拟假设是详细的,假设现实嵌套的现实,以及绝对的实体永远不会告诉他们在模拟中。“因为它是一个过于复杂的,精心精心的模型,由偶尔的剃刀,它真的应该不受欢迎,与简单的自然解释相比,”克普普说。

也许我们终究还是生活在基本的现实中的矩阵,尽管有马斯克和古怪的量子物理学。