核心提示： 三位诺贝尔奖得主证明：我们的宇宙，可能不是真实的 从量子纠缠到模拟假说——如果构成万物的最小单位都不是实在的，那我们每...
三位诺贝尔奖得主证明：我们的宇宙，可能不是真实的
从量子纠缠到模拟假说——如果构成万物的最小单位都不是实在的，那我们每天生活的这个世界，到底算什么？其实你现在看到的一切——你触碰到的桌子，你呼吸的空气，甚至你正在用来思考的大脑——可能都不是真实存在的。这不是科幻电影的台词，而是三位诺贝尔奖得主用实验证明的结论。他们告诉全世界：我们的宇宙并非局域实在的。
01｜什么是"局域实在"？
什么意思？简单来说，科学家一直认为：一个东西只要存在，它的属性就是确定的。这个苹果放在那里，不管有没有人看它，它都是绿色的。但在量子的世界里，这条规则被彻底颠覆了。粒子的属性，在没人观测的时候，可能根本就不存在。那问题来了——如果构成万物的最小单位都不是真实的，我们每天生活的这个世界到底算什么？02｜爱因斯坦的噩梦：EPR悖论
我们先来做一个思想实验。假设有两个人，安娜和卢克，分别站在太阳系的两头。从太阳系的中心同时射出两枚硬币，各自飞向他们，硬币在飞行途中一直翻转。根据量子力学的说法，我们根本无法提前预测硬币最终会停在哪一面，结果完全是随机的。但奇怪的事情发生了——每当安娜那边落下正面，卢克那边必定是反面。你可能觉得这是巧合。可如果连续200次都猜对呢？这个概率大概是10的60次方分之一，比整个太阳系里所有原子加起来还多。
明明两个人隔着几十亿公里，量子力学却告诉我们，安娜可以根据自己手中的结果，精准推断出卢克那边的情况。仿佛两枚硬币之间存在某种看不见的默契。这就是著名的爱因斯坦-波多尔斯基-罗森悖论（EPR悖论）。听起来不可能？但宇宙确确实实就是这么运转的。那么问题就来了：
- 有什么东西能比光还快？
- 构成我们现实的最小单位到底是什么？
- 宇宙又是怎么从可以预测变成完全随机的？
03｜量子纠缠：跨越宇宙的神秘关联
在量子力学被发现之前，科学家们坚信这个世界是确定性的。只要你掌握了一个系统所有的初始条件，就能推算出它的过去和未来。然而，物理学家后来发现了一种叫做量子纠缠的奇特现象。它描述的是：两个粒子无论被拉开多远，依然保持着一种神秘的关联。这可不是普通的关联——哪怕这对纠缠粒子一个在宇宙这头，一个在宇宙那头，这种联系依旧成立。你可以想象成两个密封的盒子，里面各装着一颗石头，颜色不是黑就是白。无论在什么时间什么地点，只要有人打开其中一个盒子、看到了黑色，就能立刻确定另一个盒子里的石头一定是白色的。
这个现象已经在几百公里的尺度上被反复验证过了，测量的时间间隔不到100纳秒——也就是不到一亿分之一秒。换句话说，如果这两个纠缠粒子之间真的在交换某种信息，那速度至少是光速的好几千倍。我们一直以为宇宙中没有任何东西能跑得比光快，可量子纠缠似乎在挑战这条铁律。但更让人头疼的还在后面。就好像我们站上体重秤才知道自己多重一样，科学家也是通过测量来了解粒子的属性。可要是这些属性压根儿不是一直存在的，而是在被测量的那一瞬间才冒出来的呢？这就意味着：我们的宇宙不可能同时满足局域性和实在性，至少有一个是站不住脚的。04｜给"现实"下定义，其实是件挺棘手的事
粒子我们肉眼看不见，但它们确实存在。空气我们摸不着，可它无处不在。那究竟什么算"真实"？实在性：物体在任何时候都拥有确定的属性，不管有没有人去测量它。在物理学的语境下：
-
- 经典比喻：森林深处有棵树倒了，即使没有任何人在场听到，它倒下时照样会发出声响。
-
局域性：一个物体只能被它附近的东西所影响，而且这种影响的传递速度不能超过光速。
牛顿曾经坚信，如果你知道了世界上所有微粒的位置和速度，再加上作用在它们身上的全部力，物理学就能计算出这个世界在未来任何一个时刻的状态。这套逻辑的前提就是——世界必须是实在的。可量子世界偏偏喜欢打破规矩。
举个例子：把几个放射性原子放进一个容器里静静等待，你大致能算出有多少原子会衰变、多少会幸存，但你永远说不准哪个原子会衰变，哪个不会。再比如，让粒子一个一个地穿过一道极窄的双缝，你能预测屏幕上最终出现的干涉图案长什么样，但每一个粒子具体会落在哪个位置，谁也说不清。量子物理的很多方面看起来完全是随机的。但它们真的是随机的吗？会不会只是我们还没有发现背后隐藏的规律？爱因斯坦就是这么想的。他认为量子纠缠并没有违背局域实在性的原则，只是量子物理本身还不够完善。在他看来，一定存在某些尚未被发现的"隐变量"，把纠缠粒子背后的秘密联系起来。05｜三位诺奖得主，终结了这场争论
然而，三位科学家用实验终结了这场争论。约翰·克劳泽、阿兰·阿斯佩和安东·蔡林格，通过精密的实验证明，这些所谓的隐变量根本不存在。他们的结论是：一个纠缠粒子在被测量之前，不携带任何确定的属性，所以它的状态无法被任何方式提前推断或猜到。正是这项工作，让他们共同摘得了2022年诺贝尔物理学奖。
既然宇宙不是实在的，那我们每天看到的、触碰到的一切，又该如何解释？06｜一个更大胆的猜想：现实是3D像素拼出来的？
洛杉矶的一批物理学家给出了一个大胆的猜想。他们提出了一套基于周期性图案的全新理论，核心概念是晶体。晶体可以有各种形状，也可以存在于不同的维度空间中。关键在于：高维度的晶体可以通过投影，在低维度空间里形成特殊的图案——这种图案就叫做准晶体。这群物理学家选取了一个特定的八维晶体结构，先将它投影到四维空间，然后以一个精确的角度从中提取出一个三维的准晶体。他们认为，这个三维准晶体就是一切现实的底层架构。它的基本构建单元叫做四面体——你可以理解为一个所有棱长都相等的立体三角形。这个棱的长度，就是理论上能存在的最短距离，物理学家称之为普朗克长度，大约只有质子直径的10的负20次方倍。要是拿来类比的话：如果一个原子有地球那么大，普朗克长度差不多就只有一颗质子那么小。
接下来就是让人起鸡皮疙瘩的部分了。按照这套理论——就像电子屏幕上的画面是由一个一个的像素拼出来的，四面体就是我们这个现实世界的3D像素。每个四面体只有寥寥几种可能的存在状态，而某一个四面体的状态，会直接决定填满整个宇宙空间的其他所有四面体的状态。可如果在某个时刻，一个四面体只能处于某种特定状态——那到底是什么在决定它应该是哪种状态？07｜现实最底层的东西，可能不是物质，而是信息
世界各地越来越多的物理学家开始相信：构成现实最底层的东西不是物质，而是信息。那信息又是什么呢？说白了，信息就是通过符号传递的意义。而意义的本质，其实就是比较——就是感知一个事物与另一个事物之间差别的能力。如果这个逻辑链条成立，那比较和意义都需要一个前提——选择的能力。再往深处想，选择需要的是意识。所以，就像纠缠粒子的属性只有在被测量时才会显现一样，意义和信息也只有在被某个意识感知或观测的时候，才真正存在。如果这一切推论都成立——那现实很可能并不是一个独立的客观存在，而是意识的产物。08｜模拟假说：我们活在一场游戏里吗？
关于我们的存在，还有另一种更大胆的猜想，叫做模拟假说，由牛津大学的哲学家尼克·博斯特罗姆提出。有些科学家认为，我们生活在模拟现实中的概率是五五开。那如果我们想验证自己是不是活在模拟里，该怎么做？首先得从一个假设出发：运行这个模拟的硬件，不可能拥有无限的计算能力。因为如果算力是无限的，模拟出来的世界就会和真实世界毫无区别，我们根本不可能发现任何破绽。正因为如此，科学家们正在尝试设计一些实验，让模拟主动露出马脚。思路很简单：如果运行模拟的计算机资源是有限的，那总会有某些极端情况能让它"卡顿"。
与此同时，也有科学家在寻找另一种线索：任何计算硬件在运行模拟时，都会在模拟的世界里留下自身存在的印记。具体来说——在一定时间内必然存在某种处理速度的上限。巧的是，我们的宇宙中恰好就有这么一个东西：光速。它对任何观察者来说都恒定不变，有一个明确的上限，而且至今没有任何物理理论能从根本上解释它为什么是这个值。所以我们也许不清楚运行这场模拟的是什么样的机器，也不知道它有什么性能参数。但有一点倒是可以推算：如果它每秒执行一次运算，那么它变量空间的内存容器大约是30万公里。而且光速这个限制的存在，恰恰是为了防止我们在这台计算机还没来得及渲染之前，就飞到了另一个星系。09｜意识：那个为"玩家"存在的界面
不过，光速并不是我们可能活在模拟中的唯一线索。电影和电子游戏经常使用角色的第一视角来呈现画面。我们在屏幕上看到的、从音箱里听到的，本质上是一种经过整合的体验。这种体验对游戏角色本身没有任何意义，它完全是为了屏幕外面的我们而存在的。如果我们接受模拟假说作为一种可能的真相，那意识的存在就突然有了一个清晰的解释——意识，就是一个整合了视觉、听觉、触觉、味觉和嗅觉的主观体验界面。
目前没有任何自然法则、哲学体系或科学理论能预测意识为什么会出现，它也没有显而易见的实际用途或进化上的优势。所以意识最核心的功能，似乎就是让体验本身得以存在。但一个没有明显实用价值的东西，消耗的能量却如此巨大——它必然是为某个其他存在服务的。那个存在，可以是一个观察者，也可以是一个玩家。如果有朝一日人类真的找到了模拟有意识生命的方法，那我们身处模拟之中的可能性将会急剧攀升。马里兰大学的物理学家目前已经成功模拟了一个氦原子核（由两个质子和两个中子组成）。他们估计：
- 如果今天我们能模拟原子核，
- 那20到30年后或许能模拟一个分子，
- 50年后可能模拟一个几英寸大小的实体，
- 而100年后，科学家也许就能模拟人类的大脑。
尾声：一场没有指令的游戏？
不过有一点值得思考。如果我们真的身处模拟之中，我们并没有被设定好去做某些特定的事情——因为我们拥有自由意志。也许创造这个模拟的人，只是想看看在不给任何指令的情况下，我们会做出什么样的选择，发生什么样的故事。也许我们在这个现实里经历的漫长一生，对模拟的创造者来说不过是短短几分钟。然而让一个虚拟角色真正拥有自我意识，这远远超出了我们目前所掌握的一切技术。那你觉得呢？宇宙和万物是不是远比表面看上去的要复杂得多？我们是不是真的活在一场模拟之中？💬 互动话题如果有一天科学家真的证明了我们活在模拟里，你第一件事想做什么？是去找bug，还是……先好好玩这一局？评论区聊聊——如果这场模拟真的有一个"玩家"在外面看着你，你最想对ta说什么？
