我們人類是不可能永遠存在的。不論如何，人類終将從宇宙中消失。但是，在我們消失之前，我們的計算機能力或許已經足夠強大，能夠極盡詳細地模拟人類的經驗。一些哲學家和實體學家已經開始思考，我們是否早已走到了這一步。或許，我們正身處一個計算機模拟中，我們體驗到的現實隻不過是該程式的一部分而已。
現代計算機技術極其複雜，而量子計算（quantum computing）的出現使其更加複雜。通過這些強大的機器，我們将能夠大規模地模拟更加複雜的物質系統（physical system），其中可能包括完整的生物體，甚至人類。但是，為什麼要在這裡止步不前呢？
這一想法并沒有它聽起來那麼瘋狂。最近，兩位哲學家表示，如果我們承認電腦硬體最終會變得極為複雜，那麼，我們很有可能已經是一種“先人模拟”（ancestor simulation），即未來人類對過去的虛拟重制的一部分了。同時，三位核實體學家以“所有科學程式都要做出簡化假設”（simplifying assumption）這一觀念為基礎，提出了一種檢驗這一假說的方法。他們認為，如果我們活在一個模拟之中，那麼我們可以通過實驗來檢測出這些簡化假設。
然而，這兩種觀點，無論從邏輯角度出發，還是從實證角度出發，都隻是留下了我們可能生活在一個模拟之中的可能性，無法指出真實生活和模拟生活的差別所在。不過，即使我們不生活在一個模拟世界中，核實體學家們提出的模拟實驗的結果也依舊可以得到解釋（譯注：分析詳見後文）。是以，這一問題仍懸而未決：是否有方法判斷我們的生活真實與否？
我們都知道，在未來的某一時刻，人類會不複存在。或許我們會完全滅絕，沒有進化的後裔，也可能會有一種或多種後人類（post-human）物種作為我們生命的延續，但是我們人類終會消失。然而，如果未來我們确有後裔，他們或許會有興趣創造先人模拟，即由有意識的人類居住的虛拟宇宙。如果創造這種模拟的技術足夠普及，模拟人類便會大幅激增，以至模拟中的第一人稱經驗（first-person experience）會比在現實中确實存在的第一人稱經驗要豐富得多。
如果你偶然發現，你自己有親身意識經驗（first-person conscious experience），一個有趣的問題便産生了：你如何才能知道你到底是人類本身，還是一個先人模拟，尤其是在後者大大多于前者的情況下？哲學家尼克·博斯特倫（nick bostrom）提出了一個思考這一問題的架構。他認為，以下三種可能必居其一：第一，人類或者類人物種在取得模拟技術之前就滅絕了；第二，“後人類”文明對創造或使用這一技術興趣寥寥；第三，我們“可能”就是一個模拟的一部分。我說“可能”是因為，在同等條件下，一個意識經驗就是模拟經驗的可能性更大。如果其他兩個可能性（滅絕說和缺乏興趣說）不成立，那世界上就會有數量極為龐大的模拟經驗。
哲學家尼克·博斯特倫（nick bostrom）
當然，在博斯特倫之前就有人思考我們感覺到的現實可能是虛拟的，雖然人們提出的模拟器的性質各不相同。人類意識是模拟的，這一觀點不但是哲學和科學思考的問題，還是科幻領域的主打題材。在黑客帝國三部曲的第一部，《黑客帝國》（the matrix）（1999年）中，觀衆所知的世界就是一個電腦模拟，目的是在保持人腦繁忙工作的同時，利用人體裡的化學反應來創造能源。在《黑客帝國》中，人類在一個完全沉浸式的虛拟現實環境裡，以計算機化身（avatars）的形式體驗着這個世界。但是，這套模拟有着諸多缺陷，讓一些覺醒的頭腦可以發現這一系統中的小故障，而“真實世界”中的人類也可以侵入名為“矩陣”（matrix）的模拟現實。
博斯特倫的觀點略微不同：他認為，不僅僅是人類，整個宇宙都是模拟的。人類生活的方方面面，包括我們的意識，以及與程式中無感覺部分的互動，都是代碼的一部分。然而，博斯特倫也承認，即使是對一個強大的計算機系統而言，要完全模拟現實的各個層面可能是不切實際的。正如我們的科學會模拟包含一些不要求備援細節的抽象層面，模拟系統也可能會借助某些規則和假設，使一些細節不用被模拟出來。而當我們做實驗時，系統便會補充細節：例如，博斯特倫在其2003年發表的論文，《你活在一個計算機模拟中嗎？》（are you living in a computer simulation?）裡寫道：“當[模拟系統]發現一個人正準備觀察微觀世界時，它可以根據需要，在一個[恰當的模拟領域]中填充足夠的細節。”這樣一來，系統就不用準确無疑地追蹤所有粒子或星系的軌迹。當需要這些資料時，程式中的宇宙會提供足夠的細節，來呈現毫無破綻的現實。甚至，人類也不需要每時每刻都被不差毫分地模拟出來；我們對“自我”的主觀認識會随環境變化。不像《花生漫畫》[1]（peanuts）中的萊納斯[2]（linus），我們不會總是留意自己的舌頭，是以模拟程式也不需要總在前台保持“舌頭”子程式的運作。
《花生漫畫》（peanuts）中的萊納斯（linus）
模拟假說并不限于這些哲學意蘊，它還能幫助回答一些科學問題。類地行星并非鳳毛麟角，很有可能一些文明已經在宇宙中崛起，能夠進行星際交流或旅行。隻不過迄今為止我們并沒有親眼見過，這讓我們不禁思考：外星人在哪？但是，如果我們生活在一個模拟系統之中，外星人可能根本就不存在于這一系統。事實上，可能模拟系統至多隻能模拟一個星球的文明，否則就會遇到計算能力的瓶頸。
同樣地，實體學家們無法找到統一自然界中四大基本力的萬有理論，這可能也是由模拟系統的不足造成的。模拟假說甚至可能解決“微調”（fine-tuning）問題：宇宙的參數允許生命存在，但是一旦改變可能會讓宇宙死氣沉沉。一個模拟的宇宙可能是被設計好的，目的是讓生命最終出現；又或者是一個實驗成功的産物，可能之前早有許多參數被測試過了。現在，宇宙學家們正進行類似的模拟（盡管簡單一些），以研究我們的特殊宇宙從随機起始條件中誕生的機率有多大。
博斯特倫在他的模拟論證中又進了一步：“如果[這一程式]出現任何錯誤，有人類的大腦察覺到了異常，在模拟遭到破壞之前，管理器可以很容易地修改這一大腦的狀态。又或者，管理器可以将時間回撥幾秒，重新進行實驗以避免這一問題。“然而，如果我們生活的模拟系統可以實時矯正，從好些方面看都令人苦惱。确實，它可能讓整個科學事業陷入疑惑之中。有什麼可以阻止模拟器為了測試參數，或者僅僅為了迷惑我們的頭腦而随意改變實體法則嗎？那樣的話，程式設計師就變成了一個反複無常，還可能滿懷惡意的神，而我們永遠察覺不到他的存在。
當博斯特倫熱衷于向人們說明，我們活在一個模拟世界裡的可能性更大時，面對這一難題的科學家們則需要回答另外一組問題。存在這一主要差別是因為，科學關心的是可以被實驗或觀察檢驗的事物。而且，事實證明，不論我們活在一個怎樣的模拟系統裡，我們都能從中推斷出各種模拟之間的共性。
首先，如果我們活在一個模拟系統中，這一系統要遵守一套明确的法則，這些法則的動态變化（dynamic changes）是相對較小的。科學方法在過去幾個世紀裡取得的巨大成功證明了這一點。事實上，模拟假說有一些潛在的解釋力：我們的宇宙之是以遵從相對簡單的法則，是因為這都是設計好的。至于模拟器在程式運轉過程中做出的修改，研究人員指出，這可以解釋2011年得出的“比光速還快的”中微子（neutrino）實驗結果[3]：模拟程式中存在錯誤，我們又測量到了以這一錯誤為基礎的現象，但随後這一漏洞得到了修正。（目前，沒有理由相信中微子速度超過光速的研究結果是正确的，因為用于解釋這一異常的理由平淡無奇，不需要戲劇性的替代理由。）
然而，宇宙的嚴謹有序并不能告訴我們自己是否活在一個模拟之中。如果這個程式極為優秀，沒有明顯的“彩蛋”或者由其設計者留下的隐藏資訊，那麼，不論我們是不是真的活在一個模拟宇宙中，我們所做的任何實驗都會得出同樣的結果。這樣一來，無論我們最愛的哲學家們在這一問題上的論述是多麼令人信服，我們還是無法判斷自己是否活在一個虛拟的世界中。或許，絕對真理是，我們确實活在一個模拟中，或許，真相是，我們确實活在一個模拟中，但是，就像假如世上存在一個不通人情的神一樣，模拟世界也不會改變我們對生活方式的主導
我們還應該考慮這樣一種可能：我們活在一個模拟世界中，但是主宰模拟世界的法則與程式員世界的真實法則不是一套。畢竟，科學家們總是建構一些不與現實世界直接對應的模型，但這些模型卻可以幫助完善我們的理論。如果這種模拟世界并不完美，那麼電腦代碼或許會在某些地方留下一些痕迹。如果宇宙是一個數值模拟（numerical simulation），類似于現代核實體學家們使用的數值模拟，它就必須進行一些簡化，那麼在某一時刻，那些簡化或許會和基礎實體學（fundamental physics）的預測相悖。
讓我們将目光投向原子核（atomic nuclei），它由質子（proton）和中子（neutron）構成，質子和中子又由誇克構成。要弄懂這一混亂的小東西，我們需要了解把所有事物牢牢結合在一起的核力[4]（nuclear strong force），但是這種複雜的互相作用并不能一直束縛像電子（electron）這樣的自由粒子。然而，對實體學家們來說，要同時計算兩個以上的粒子之間的互相作用通常會很困難，尤其是在原子核内能量較高的情況下。
核實體學家們并沒有讓粒子随意移動，而是将其看成位于一個三維點陣（lattice）上，就像一個固态晶體裡的原子。因為當誇克之間距離縮小時，能量會上升，迫使誇克保持一定的距離，把要計算的數值保持在可以計算的範圍内——計算結果仍和我們在實驗中觀測到的現象相吻合。這種數值計算法（numerical calculation）被稱為格點量子色動力學（lattice quantum chromodynamics，簡稱lqcd）。
雖然lqcd中的簡化原理是核實體學家們想出的唯一一個能融貫地描述誇克的方法，但是它違反了阿爾伯特·愛因斯坦（albert einstein）提出的相對論原理。在相對論中，時空（spacetime）是一個連續統一體（continuum），并沒有界定任何特殊的方向。而另一方面，像lqcd裡那樣的點陣卻有特殊點和特殊方向（沿着交點（node）之間的連線）。如果高能碰撞（比如宇宙射線産生的碰撞）所表現出的現象與lqcd描述得更為相似，而不是與相對論的預言更為相似，那麼這可能就意味着我活在一個模拟之中，模拟系統的程式設計員和現代核實體學家做出了同樣的簡化。
西拉斯·比奈(silas beane)和他在德國波昂大學（university of bonn）的同僚們也沿着這一思路思考其他可以檢測的偏差（包括比電子更重的電子表親——μ介子的一些異常行為）。但是，好些情況都會導緻他們的計劃失敗。或許，模拟程式的編寫者所使用的代碼與核實體學家們所使用的并不相同，這就意味着，他們預測的偏差将不會出現。又或許，要在能量極高的情況下偏差才會産生，我們得等到遙遠的将來才可能将其觀測。最後，時空表現得像個點陣或許是因為其他原因，而不是因為我們活在一個模拟中，模拟世界隻是許多實體學家嚴肅考慮的一個可能性而已。
公平來講，比奈、達沃迪（davoudi）和薩維奇（savage）等提出過檢驗模拟假說的方法的核實體學家們都明白這些，他們的畢生事業也并不以此為重點。如果你在靈感（inspire）資源庫（一個高能實體學（high energy physics）資訊系統）裡檢視比奈的文獻目錄頁面的話，你會發現，這篇論文是他目前就這一主題寫過的唯一一篇論文；其他的都有關标準的lqcd研究。雖然我确定，他和他的同僚們都是嚴肅看待他們的宇宙模拟研究的，但是他們可能和大多數典型的研究者一樣：他們或許覺得這些問題很有趣，但是他們不會耗費終身去研究這些問題的答案。
這部分是因為現實原因：如果你在現代實體學的标準研究範式内進行研究，你能得到資金支援。但是，當你的研究課題稱得上是開放式的哲學問題時，你便很難獲得資金。而這類問題本身又太過棘手，無法提供有形的回報。除了人們在閱讀科普解釋時常獲得的印象，将一生都投入到有關生命、有關宇宙、有關萬物的最為廣泛的問題中去，成功的幾率是微乎其微的。重大突破（例如上世紀20年代的量子力學革命）之是以寥若晨星，是因為太難了。科學在大體上是一個遞增的過程，這并不是一件壞事，盡管看起來乏味了點。
研究宇宙模拟問題的難點在于問出正确的科學問題：那些可以帶來可證結果的問題。在一個程式管理器可以實時介入修改的、設想中的模拟宇宙中，是以我們可能無法區分真實的宇宙和模拟的宇宙。同樣的道理也适用于檢測不到任何缺陷的模拟程式。即使有令人驚歎的哲學論證支援我們活在一個電腦程式中的觀點，如果我們無法獲得實驗證據來證明它，似乎也是空洞的。
我們活在一個模拟系統中嗎？直覺告訴我，不是。這不僅是因為我不願相信世上存在這樣一種智能生命：它要麼對人類漠不關心，要麼就是故意設計程式讓生命遭受不必要的痛苦（為什麼不去模拟一個天堂？）。
paradise in tropical garden
科學的力量在于它的概括力、抽象力，甚至簡化力。要詳盡地模拟整個宇宙，包括其中有意識的頭腦，是很複雜的，哪怕支撐它的基本法則足夠簡單。如果你能從更簡單的模拟中學到同等的知識，設計一個如此複雜的模拟程式就未免太過浪費了。
不過，這些都隻不過是憑直覺産生的想法而已，不一定對。經驗主義（empiricism）能提供更好的幫助，雖然這種方法并不浪漫。從科學角度看，如果我們無法區分模拟的宇宙和真實的宇宙，那是否活在一個模拟中這一問題就是無意義的：眼前的現實為我們所有，也是我們所擁有的全部。
譯注：
[1]《花生漫畫》：一部美國漫畫，作者是查爾斯·舒爾茨。故事的主角們是以查理·布朗為核心的幾位美國國小生， 經由小狗史努比一起的視野，觀察這個看似普通的世界。
[2]萊納斯：《花生漫畫》主要角色之一，雖然年紀小卻異常聰明，并作為帶有哲學家和神學家的氣質，在漫畫中常引用福音中的句子，說話很有技巧。
[3]中微子：輕子的一種，是組成自然界的最基本的粒子之一。2011年9月，科學家在“中微子振蕩實驗”中測量出中微子的運作速度超過光速，但随即發現實驗存在問題，測量結果有待進一步驗證。
[4]核力力：将質子、中子結合成原子核的強互相作用力的一類。
原文釋出時間為：2014-08-17
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