
我們不想危言聳聽,但我們的宇宙很可能只是一個巨大的電腦模擬,我們都生活在《駭客任務》中,而這一切都不是真的。儘管波昂大學的一組研究人員並未打算全面發動人機戰爭,但他們正試圖透過一項測量來探究這個「兔子洞」究竟有多深,這項測量或許能夠告訴我們是否真的身處電腦模擬之中。
這種概念基於量子色動力學,它描述了強核力如何將夸克和膠子結合成質子和中子——從而將其他一切物質結合在一起。我們在這裡討論的是非常基礎的物理學,即基本粒子形成更大粒子,更大粒子形成更大粒子,最終形成生命、宇宙以及萬物的過程。
研究人員長期以來一直試圖在超級電腦上模擬量子色動力學,但問題是這類模擬是在如此小的尺度上進行的,而且極其複雜,以至於即使是最大的超級電腦也只能模擬我們無限大宇宙中極小的一部分——只有幾飛米寬(一飛米等於一百萬奈米,這仍然非常非常小)。
但是,這種模擬也如此基礎,如此根本關乎宇宙的構建,以至於它本質上就是對宇宙本身的模擬。這就引出了一個問題:我們如何確定自己並非活在這種模擬之中呢? (湯匙會彎曲,鏡子會變成液體,腦子會爆炸,等等)。
波昂大學的西拉斯·比恩和他的同事們認為,他們找到了一種測量宇宙的方法,從而可以判斷我們是否生活在一個巨大的模擬世界中。這一切都基於一個被稱為格雷森-紮採平-庫茲明截斷值(GZK)的數值。在理論物理領域,事物幾乎是無限的,但在電腦中,事物必須有限制。這正是這類模擬的難題之一:物理定律必須被置於一個受限的三維空間──一個晶格──中,而這個空間又受到電腦模擬本身的限制。
比恩和他的同事正在探索這些晶格是否會改變我們在宇宙中觀測到的物理過程。具體來說,他們正在研究高能量過程,這些過程的能量越高,其尺度就越小。比恩等人發現,這些三維晶格限制了這些過程所能達到的能量,因為模擬中發生的任何事物都不可能小於晶格本身。因此,如果我們生活在一個電腦程式中,那麼高能粒子(例如宇宙射線粒子)的能量範圍應該存在一個根本性的限制。
確實存在這樣的截斷。這就是GZK截斷。它已被充分研究和明確定義,其產生原因是宇宙射線粒子隨著時間和距離的推移與宇宙微波背景輻射相互作用並損失能量。因此,如果比恩及其同事的理論正確,我們可以利用現有技術測量宇宙射線粒子,觀察它們的行為是否符合理論物理學的預測,或者是否符合我們在電腦模擬中的預期。如果我們發現宇宙射線以某種特定方式運行,我們基本上就能看到模擬格子的建造過程,並證實我們確實生活在一個電腦模擬中。
當然,這個實驗的前提是,我們的機器人監管者建構模擬世界的方式和我們一樣。話又說回來,他們一定會這麼做,不是嗎?畢竟,我們按照自己的形象創造了機器人,而機器人創造了「程式」。或許如此。即便我們這些有感知能力的機器人征服者建構「矩陣」的方式與比恩及其同伴的預測不同,或者規模小得多,我們仍然不會察覺到周圍的模擬世界,我們將繼續在渾然不覺中過著微不足道的模擬生活。