最新分析表明，我們生活在基本現實和模擬環境的概率各佔一半。

新浪科技訊 北京時間10月22日消息，據國外媒體報道，我們是否生活在模擬環境中？專家的答案是：我們生活在基本現實和模擬環境的概率各佔50%！

在討論物理定律時，滑稽演員提出獨到見解令天體物理學家震驚的情況並不常見，但是近期播客節目《StarTalk》中，喜劇明星恰克·尼斯做到了。該節目主持人解釋了模擬論證——我們可以成爲生活在計算機模擬中的“虛擬人”。如果是這樣的話，這種模擬很可能會依據需求而創造現實的感覺，而不是一直模擬所有的現實，就像優化後的電子遊戲，只渲染玩家可見場景的一部分。作爲節目主持人拍檔的尼斯說：“也許是由於我們無法超越光速的原因，如果我們可以超越光速，我們就能到達另一個星系！”現場邀請的天體物理學家嘉賓稱，或許我們生活在模擬環境之中，但需要軟件工程師預先編程，並在這個模擬環境中輸入一些限制條件。

像這樣的對話似乎有些輕率，但自從2003年牛津大學科學家尼克·博斯特羅姆撰寫一篇關於模擬論證的重要論文以來，哲學家、物理學家、技術專家，一直在努力論證我們的現實世界是一個“擬像”的觀點。一些科學家還試圖驗證某些方法，讓我們辨別自己是否是“模擬生物”，還有一些科學家則試圖計算我們成爲虛擬體的概率。

目前，最新分析表明，我們生活在基本現實和模擬環境的概率各佔一半。但這項研究表明，如果人類具有模仿有意識生命的能力，我們成爲他人電腦中虛擬居民的可能性也將大幅提高。這個結論需要注意的是，對於“意識”一詞的含義，人們幾乎無法達成相同觀點，更不用說如何進行模擬。

2003年，博斯特羅姆設想存在一個技術更先進的文明，他們擁有強大的計算處理能力，並且他們營造模擬一個有意識存在的“現實環境”。在這種情況下，他的模擬論證表明以下“三難命題”中至少有一個肯定是正確的：首先，人類幾乎總是在達到精通模擬的階段之前就已滅絕；其次，即使人類到達這個階段，他們也不太可能對模仿自己祖先歷史感興趣；第三，我們生活在模擬環境的概率接近50%。

在博斯特羅姆提出該設想之前，科幻電影《黑客帝國》就向觀衆呈現了不可思議的模擬現實技術，從柏拉圖的洞穴寓言到莊周的蝴蝶夢，模擬現實理念已深深根植在西方和東方的哲學傳統中。2016年，埃隆·馬斯克在一次會議上聲稱，我們處於基本現實中的概率是十億分之一！

美國哥倫比亞大學天文學家大衛·基平說：“如果你證實‘三難命題’中有一個或者兩個是錯誤的，馬斯克的觀點就是對的。”

爲了更好地驗證博斯特羅姆的模擬論證，基平決定採用貝葉斯定理進行推理，這種分析法使用貝葉斯定理，該定理以18世紀英國統計學家托馬斯·貝葉斯（Thomas Bayes）的名字命名。貝葉斯分析允許人們計算某件事發生的概率（稱爲“後驗概率”），首先要對被分析的事物做出假設（稱爲“先驗概率”）。

基平一開始就將三難命題變成了二難命題，他將命題1和命題2合併成一個命題，因爲在這兩種情況下，最終的結果是沒有模擬環境。因此，該三難命題將一個物理假設（沒有模擬環境）和模擬假設（有一個基本現實，也有模擬環境）對立起來，你只需對每個假設模型分配一個先驗概率。基平說：“我們只是假設了無差異原則，這是當你沒有任何數據或者傾向性觀點時的默認假設。”

所以每個假設的先驗概率都是50%，就像人們要拋硬幣來決定賭注一樣。

分析工作的下一階段需要考慮“經產現實（parous）”和“未經產現實（nulliparous）”，“經產現實”是指能夠產生其他現實環境，而“未經產現實”是指不能模擬後代現實環境。如果這個物理假設是正確的，那麼我們生活在無重力宇宙中的概率就很容易計算：100%！

基平隨後證明即使在模擬假設中，大多數模擬現實也將是無效的。這是因爲當模擬產生更多的模擬時，可供每一代子孫使用的計算資源就會減少到這樣的程度：絕大多數現實環境沒有必要通過計算能力來模擬後代現實環境，而後代現實環境有能力託管有意識的生命。

將這些因素輸入貝葉斯公式中，就會得出答案：我們生活在基本現實的後驗概率和我們生活在模擬環境的後驗概率各佔50%，只是傾向於基本現實的可能性略高一些。

如果人類創造一個模擬環境，裏面存在有意識的人類，這些概率將會顯著改變，因此這樣的事件會改變我們之前物理假設分配的概率。基平說：“你可以立即排除這種假設，只留下模擬理論假設，從我們發明技術起，我們真實存在的可能性最多50%概率，也有可能我們不是真實存在的。”

基平的分析結果顯示，依據目前的相關證據，馬斯克認爲我們生活在基本現實的可能性僅有十億分之一，但他錯了。博斯特羅姆指出，馬斯克的觀點與模擬論證並不衝突，模擬論證只斷言了一些關於析取的觀點，三難命題中有一個命題是真的。

但是博斯特羅姆對基平在分析初期對物理和模擬假設分配相同先驗概率提出了質疑，他說：“在這裏使用無差異原則是非常不可靠的，這樣三難命題中每個命題都有三分之一的選擇概率。”

像這樣的“吹毛求疵”是有效的，因爲沒有證據傾向支持哪一個命題，如果我們能找到人類處於模擬環境的證據，該情況就會改變。你是否能發現科幻電影《黑客帝國》存在的問題嗎？

美國加州理工學院計算數學專家霍曼·奧瓦迪（Houman Owhadi）思考了這個問題，他說：“如果該模擬空間具有無限的計算能力，你就不可能看到自己生活在虛擬現實之中，因爲該環境可以計算出你想要的任何事物，達到你想要的真實程度。如果你能探測發現模擬環境，就必須從它的有限計算資源原理出發，再想一下電子遊戲，許多電子遊戲都依賴智能編程來最小化構建虛擬世界所需的計算量。”

對於奧瓦迪而言，探索這種潛在悖論最有希望的方法是通過量子物理實驗，量子系統可以存在於疊加狀態中，而這種疊加狀態在數學抽象中被描述爲“波動函數（wave function）”。在標準量子力學中，觀測行爲導致這個波函數隨機坍縮至許多種可能狀態中的一種。

目前，物理學家對於坍縮過程是否是真實的還是僅反映了我們對該系統認識的變化仍存在分歧，奧瓦迪說：“如果這僅是一個純粹的模擬環境，就沒有坍縮，當你看到它的時候，一切都已成現狀，剩餘部分只是模擬環境，就像我們正在玩電子遊戲。”

爲此奧瓦迪和他的同事對這項雙縫實驗進行了5種概念性變動，每一種設計都是爲了進行排除模擬環境的可能性。但他承認當前還不知道這樣的實驗是否可行，這5種概念性變動的實驗只是推測。

美國馬里蘭大學帕克分校物理學家Zohreh Davoudi也提出了類似的觀點，即利用有限計算資源的模擬空間。她的研究重點是強相互作用力，即強核力——自然界四種基本力之一。強相互作用力是指將夸克結合在一起形成質子和中子，描述強相互作用力的方程式非常複雜，很難用分析方法解決。爲了理解強相互用用，物理學家不得不進行數值模擬，與任何具有無限計算能力的假設超文明不同，他們必須依靠捷徑方法使模擬計算有效可行，通常的方法是將時空看作是離散的，而不是連續的。迄今爲止，研究人員從這種方法獲得最先進的結果是模擬一個氫原子核，它是由兩個質子和兩個中子組成。

Zohreh Davoudi說：“很自然，人們會問：如果你現在能模擬一個原子核，或許10年後，我們就能模擬一個更大的原子核；也許20-30年，我們就能製造出一個分子；50年後，誰知道呢，或許我們能模擬幾釐米大小的事物；或許100年後，我們就可以模擬人類大腦。傳統計算機系統很快將出現技術瓶頸，在未來10-20年裏，我們將真實看到物理系統傳統模擬技術的侷限性。”因此，她將目光轉向量子計算，量子計算依靠疊加和其他量子效應，使某些通過傳統方法無法解決的計算問題變得容易處理。

她指出，如果量子計算真的實現了，在某種意義上對於我們而言它是一個大規模、可靠的計算選項，那麼我們將進入一個完全不同的模擬時代。我開始考慮如果我有一臺可運行的量子計算機，如果進行強相互作用物理學和原子核的模擬計算。

所有這些因素都有助於Zohreh Davoudi對模擬假說進行推測，如果我們的現實世界是一個模擬空間，那麼這個模擬器很可能是離散化時空，從而節省大量計算資源（當然，假設它使用與我們物理學家相同的機制進行模擬）。這種離散化時空的特徵可能在高能宇宙射線到達的方向上被觀測到：由於所謂的旋轉對稱的破壞，它們在空中存在一個優先定向。

Zohreh Davoudi說：“迄今望遠鏡還沒有觀測到任何偏離旋轉不變性的現象，即使這樣的效果能夠觀測到，它也不能構成我們生活在模擬環境中確鑿證據，基本現實本身也可以有類似的屬性。”

儘管基平有自己的研究項目，但他仍然擔心模擬假設的深入研究將寸步難行、如履薄冰，我們是否生活在模擬環境，這是不可預測的，如果它不能證僞，那你怎麼能說這是真正的科學呢？

對基平而言，有一個更明顯的答案：奧卡姆剃刀定律，即在沒有其他證據的情況下，簡單的解釋更有可能是正確的。“人類生活在模擬世界”是研究人員煞費苦心提出的一種構想，假設現實嵌套在現實之上，而且模擬的實體永遠也不知道自己是在模擬世界之中。基平說：“因爲它首先是一個非常複雜、精密的模型，用奧卡姆剃刀定律來解釋，它確實應該被否定，而不是一個簡單的自然解釋。”

也許我們生活在一個基本現實的世界中，儘管我們的生活中有科幻電影《黑客帝國》、提出大膽猜測的科技大亨埃隆·馬斯克，以及量子物理等。（葉傾城）