【杂文】宇宙思辨
前言
今天匆匆趕到機場,發現飛機由于航空管制延誤。聯想到前幾天看到一篇博客,里面提到一個問題:你確定你不是機器人嗎? 自己喜歡看《黑客帝國》系列電影,加上最近這幾年做技術研發,隨著云計算等技術的蓬勃發展,很多技術上的哲理性思維突然在我的腦海中迸發出來,加之今年很火的量子力學,我于是匆匆而就,遂有此文。
第一篇?? 追憶
?????? 在1999年美國沃卓兄弟拍了《黑客帝國》系列電影。這系列電影分為三集,但并不是在每一集上映之后受到好評再繼續拍下一集,而是三集同時開始拍攝。這三集的劇本是同時創作出來的,三個故事之間也是有著強烈的邏輯關聯的。電影的主題講的雖然是人類和人工智能之間的斗爭,但每一個人物、細節都可以在人類歷史或者傳說中找到對應關系,或者有著強烈的寓意,仿佛在用另一種方式在講述上古傳說。
?????? 《黑客帝國》縝密的思維,融合了數學、邏輯學、物理學、神學、歷史學以及最重要的計算機科學,編劇通過計算機的視角非常深刻地剖析了我們所處的宇宙,提出了一切都是計算機模擬出來的”母體”,人類只不過是生存在其中,為機器人提供能源的“電池“。最近這些年,很多科學家提出宇宙可能就是一個數學模型,萬事萬物都是這個數學模型模擬出來的,我們看到的都是計算機想讓我們看到的。距離《黑客帝國》上映將近20年了,對于宇宙究竟是不是模擬出來的這個問題,終極答案一直沒有找到,但是人們通過計算機技術的原理與我們在生活中的感受進行對比,確實找到了很多佐證,這些佐證雖然比較讓人難以接收,但誰也沒法否認這種觀點。
?????? 在愛因斯坦還存在的年代距今近100年前,這位偉大的科學家通過他的理論構筑了宇宙的模型。相對論、引力波等等一系列概念為人們描繪了這個奇妙的宇宙究竟是如何運作的,但終極問題是為什么會是這樣?牛頓、波爾等科學家為了解決這些問題,提出了很多科學理論,經典的傳統力學在認為已經摸清楚了宇宙運行規律時,面對微觀的量子領域時,頓時失去了統治力。傳統力學認為的確定性的結論被推翻,一切變得不再確定。薛定諤的貓是死是活竟然不能確定,這讓人覺得匪夷所思,領子糾纏效應更是讓人瞠目結舌。這個宇宙統一的理論究竟有沒有?
?????? ?在量子通信衛星已經發射的今天,人類依然不清楚這個問題的答案。世界頂級的科學家被一個又一個這樣的問題弄得不知所措。每一個問題的背后都是一個巨大的,未知的領域,為什么人類在這些問題上一直無法取得突破?突破這些問題意味著什么呢?人類空前的發展還是毀滅呢?其實,很多科學家認為,突破之后迎來的很可能并不是我們想要的,很可能是毀滅,突破的障礙可能并不是我們自己的知識、技能,和可能是有”人”給我們做了設定,讓我們無法突破。
??????? 給我們設定這樣一個上界的人會是誰呢?為什么不讓我們突破呢?星際航行的能力目前為止還存在于小說里面,人類從猿人進化到現在(暫且認為達爾文的進化論是對的),經歷了各種各樣的”門檻”,一次瘟疫就讓歐洲的人口銳減,戰爭、病毒、宇宙小行星撞擊等等一系列因素都有可能讓人類遭受滅頂之災,人類的限制如果不在最初的繁衍階段,應該就是在即將能夠突破這些限制的臨界點了。
?????? 尋找外星人的幾乎已經持續了很多年了,但依然沒有任何進展。為了能夠與外星人溝通,人類向太空中發射了很多的信號,期望外星人能夠有所回應。科學家針對這件事情主要有兩個觀點:1.外星人比我們的科技高出太多,根本不使用電磁波作為信號,更不可能回應我們。這就好比螞蟻跟我們人類說話,我們根本不可能明白,也不可能理睬他們的交流請求,因為似乎與螞蟻之間沒有什么可交流的。2.我們只是外星人的一些試驗品,他們與我們的交流會干擾實驗,而且他們也沒有與我們交流的意愿,就像我們不會和我們最實驗的小白鼠說話一樣。
?????? 人類文明發展至今,只用了不到數萬年,地球年齡數十億年,在這漫長的時間里,只有人類這一次文明進化,這種事情從概率上來說也是挺低的。于是,很多科學家提出人類文明周期進化論的觀點。人類文明在進化到一定程度的時候,地球會被人類毀滅,然后重新開始進化。這些理論能夠很好地解決很多難以解決的歷史古跡為什么會出現,比如埃及金字塔等等。仔細想想如今的環境問題、軍事對抗等等因素,不難想想,如果不對這些方面加以控制,人類很可能面臨資源枯竭,最終引發戰爭,導致人類的滅亡。愛因斯坦說過,我不知道第三次世界大戰使用什么武器,但我知道第四次世界大戰使用的是石頭和木棍。人類的歷史很可能只是眾多次進化實驗中的一次,而且很多實驗在并行進行,就像科學家們提出的平行宇宙一樣。
?????? 曾經出現的那么多的觀點、猜測都沒有一個完整的、確切的版本,但是每一次的新觀點的提出,讓人對這一切更加向往。我個人認為整個宇宙很可能是一個試驗場,而這僅僅是很多試驗場中的一個,這些試驗場運行在一個更高級文明的超級計算機中,通過觀察我們這些實驗體的反映來進行相應的一些調整,當然這些調整我們并不知道。人類的穹頂還沒到來,突破宇宙間的航行或許只是真正的開始,在宇宙之間去開拓新的領地,與其他物種之間如何合作、競爭、融合才是真正的考驗。
第二篇?? 現在
?????? 科技發展到今天,到處都是智能設備,比如手機,將來還會出現越來越多的智能硬件產品,整個世界越來越緊密地連接成一張網絡。幾乎所有人都通過手上的智能設備(目前主要是手機、手環等等)接入這個網絡,手機等設備已經幾乎一刻都不能離開每一個人,手機已經不再僅僅只是一個溝通的工具,而是時時刻刻讓你保持在線并且與世界連接的入口。隨著醫學、神經科學的發展,通過人腦控制機器的裝置已經出現,有科學家預言,到2020年,把大腦中的意識傳到電腦中,模擬人腦的運作可能會實現。雖然目前計算機的計算速度還無法模擬人,但目前人工智能已經能夠輕松擊敗人類頂級圍棋高手。
?????? 這種發展的進步是人類自主選擇的,但有沒有可能是有人故意讓我們走向這一步的呢?或許即將出現的萬物互聯出現之后,人類會面臨新的機遇,當然也有可能是新的危機,人類的”觀察者”們期待人類做出的反映究竟是什么呢?或許有一天新生兒出生就會被植入一塊芯片,通過腦電波就可以撥打電話,實現所有的功能,機器成為人體的一部分。大街上走的人可能是肉體的,當然也有可能是機器,僅僅通過對話是無法分辨人和機器。
?????? 人與機器融合的那一天通過科技、醫學及生物學的努力融合,是有可能實現的,換一個角度,人有沒有可能也是一臺機器呢?人的大腦是處理器,四肢等是機器的一部分,只不過這臺機器不是晶體管,然而又有誰規定機器一定是晶體管和電路組成的呢?人與機器的區別究竟是什么?這也是最近科學家,甚至電影探討的話題。最近有一篇博客,科學家問:你確定自己不是機器人嗎?每天的夢境與醒來,哪個才是真實,或者二者都不是真實。電影中的機器人每天醒來,接受指令去完成任務,而他們存在的目的僅僅是為了另一種機器人的某種需求,而這一切都是觀察者們所設定好的。他們這種機器人有很多很多個,每一天他們的命運終結,然后又重生,然而他們自己卻感受不到這一切。我們接受各種指令,根據指令完成我們的任務,然后日復一日,我們是不是也有可能只是為了某種目的而存在。
?????? 隨著互聯網的發展,很多多元化的因素迅速蔓延。騰訊的CEO說,我最大的焦慮在于我越來越看不懂年輕人。現在的年輕人也就最近這20-30年間成長,這個時間只是短短的一個瞬間,這一瞬間之間太多的變化到來。比如,很多人瘋狂地模仿A4紙腰,反手摸肚臍以及那些網絡流行語等等。我們會跟隨著那些我們從來都不熟悉的潮流而動,這種力量來自于哪里。多元化帶來了很多種可能性的選擇,每一種選擇帶來的是更多的不同。我們對于這個世界還有太多的未知,那么每一種選擇的背后意味著什么呢?這一切是不是觀察者刻意的安排呢??
?????? 人生最有意思的事情就是很多時候,我們并不清楚每一個選擇的背后意味著什么,比如換一個工作,與什么人在一起等等。很多人選擇創業,也不清楚自己能夠創造什么,就像不知道薛定諤的貓是死是活一樣。最近有位科學家提出一個觀點,我們的宇宙有可能是一個巨大的計算機模擬。使用過地圖應用的人應該有一種體驗,那就是我們所關注的地方會由于像素高而變得很清晰,而我們不關注的地方會由于像素低而變得不情緒。這個現象與當前我們發現的量子力學領域的波-粒二象性非常相似,即觀察的時候是粒子,不觀察的時候是波動。這非常有意思,非常像我們所理解的這個世界,從計算機的角度來說,這樣做能夠節省系統功耗。
??????? 這樣想來,這臺計算機真的是強大,能夠模擬每一個實驗體的各種感官感受,控制每一個實驗體的大腦分析,一切我們所能夠想得到的都在其掌控之下。量子力學的發展為我們揭開了宇宙的微觀世界,可是我們發現,最小的原子核的結構居然跟宏大的宇宙結構基本一模一樣,這一點讓我們不得不感嘆造物者的偉大之處。一切的一切都通過同一種模型進行構造,從這個角度來說,統一的宇宙應該由統一的公式推算而來,一個規律控制著整個宇宙運行的規律。
?????? 近些年有很多的電影探討這些話題,比如《星際穿越》等。主角們在時間這個維度上穿梭,經歷了奇妙的時刻,讓我們普通人羨慕,這種突破了觀察者設定的界限的人在現實中存在嗎?或許這種行為不是觀察者希望看到的,或許也有可能是系統的一種Bug,目前人類還沒有發現如何使用這個Bug做更多的事情,就像《黑客帝國》中所說的,你所看到的一切匪夷所思的事情,比如兩只相同的貓,都是系統出現了調整或者出了Bug。
?????? 從計算機的角度來說,出現了Bug就需要修復,觀察者的計算機出現Bug,也有可能會被修復,人類突破極限認識整個系統穹頂就越來越難。或者有沒有另一種可能,這個并不是系統的Bug,而是系統故意留出來的一個暗門,人們通過偶然事件闖入暗門,穿越了時空,觀察者們系統通過這種方式激起人類突破穹頂的欲望,最終覺醒到一個新的層次,然而這個層次可能還不是真實的,但是這也是實驗的一部分。就像《黑客帝國》中的錫安城,城里的居民都是墨菲斯喚醒的,他們堅信他們覺醒之后就是真實的世界,可是很不幸的是,他們醒來的世界依然是虛構的。
?????? 計算機技術的發展不過區區幾十年,虛擬化技術早已是爐火純青。從虛擬CPU,虛擬內存到虛擬機,從以前單機運行應用到目前的超大規模集群,跨地域雙活、災備等技術已是突飛猛進。最近這幾年的云計算技術就是分布式超大規模計算系統的典型,如果基于容器技術的發展,掀起了新一輪迅猛的浪潮,一種新的、更小粒度的虛擬化技術改變了整個行業的運作方式,DevOps這些理念從一個側面反映了這種技術帶來了理念的革新,更加可貴的是改變了軟件的生產方式。更小粒度、更加精確的控制,帶來的是每一個微小細節的變化的細膩處理,就像前面提到的對細粒度的世界角落的加載。
?????? 另外一個不得不說的是網絡技術的發展。最開始網絡通過物理設備進行連接,比如有交換機、路由器等等,工程師通過手動插拔接頭進行網絡管理,隨著這些年云計算技術的發展,虛擬網絡、SDN、NFV等技術使得網絡的所有動作都是一個代碼調用,不再需要物理的連接,一個節點可以跨多個網絡,而多個網絡之間沒有交集。這個非常類似現在人們的生存模式,每一個人在學校里有同學、老師組成的網絡,家庭里有長輩、親戚組成的網絡,在公司有同事組成的網絡,當然有可能屬于攝影、旅游等興趣團體,這些都屬于網絡。其實,這些還都是物理網絡,現實之中每一個人都屬于虛擬的互聯網的一部分,每個人在這個網絡中可能有多重角色,比如朋友圈中的角色,某技術論壇中的角色或者某大型游戲中的角色等等。在某一個網絡中,你可能是一個好人,但在另一個網路中,比如游戲中,你可能是一個充滿邪惡力量的角色。
?????? 物理的網絡與虛擬機的網絡,只有在這個具體的節點上才會有交集。然而,這一切難道觀察者沒有任何掌控嘛?一切的一切都是觀察者虛擬出來的,觀察者為什么需要我們這個節點能夠在這些網絡中扮演不同的角色呢?難道是我們每個人僅僅在現實中進行模擬還不夠窮盡所有的可能嘛?或者是超級計算機的性能不夠,需要充分利用資源進行模擬,了解實驗體的反映嘛?
??????? 或許你已經猜到了,我想說存儲的事情。計算機中的存儲分為本地存儲和網絡存儲,本地存儲存在硬盤上,硬盤毀掉了存儲的信息就沒有了,網絡存儲則不必擔心本地硬盤的毀壞。我們每個人的大腦其實是一個非常強大的計算和存儲器,從計算機發展的歷程來看,我們的大腦的計算能力還是很有限的,而存儲能力很大。比如人類的頂級智商,愛因斯坦大腦才被開發了20%,已經能夠構建出宇宙模型,但如果開發了100%呢?很多科學家想通過解剖愛因斯坦的大腦獲取這位天才的密碼,然后他們得到的僅僅只是一個突觸稍微多一些的大腦而已,比常人多出來的那么多的智慧哪里去了?有沒有可能已經傳輸到遠端的存儲設備上去了,或者說是掛載的主機硬盤上?
??????? 如果說我們每一個人都是最先進的超大規模計算集群里的容器,我們把數據保存在容器里面這是極其不明智的行為,這位觀察者的設計水平也不至于這么爛。在管理的角度來說,如何讓多人形成一個團隊協同工作,就是要把人的大腦鏈接在一起,有時序地進行工作,這個非常類似大型計算系統,將多個計算節點鏈接在一起進行計算,組成一個整體服務,目前已經有科學家探索如何連接人的大腦,組成一個集群模式來工作。在電影中也出現了多個人通過腦電波的形式,組成一個整體去操控機器人的場景,我想這些都是受到了一定的啟發。
第三篇?? 未來
?????? 關于未來會成為什么樣的,這個很難預測,但我想基本上會讓我們越來越感覺到,自己與這個世界是模擬的可能性越來越大。根據目前量子計算機的研發速度,一旦正式商用,計算能力在目前的基礎上提升一萬倍是很有可能的。計算機發明時,擁有一棟樓那么大的體積,短短數十年,手機的運算速度比當時最好的計算機都強大,那么手機那么大的量子計算機很可能超過現在的一個數據中心。目前很多高清電影使用渲染技術,做出來的畫質讓人很難區分是實景還是電腦特效,到那個時候,使用模擬技術制造出三維的效果,為場景中的人物增加觸覺,味覺等等亦非難事。
??????? 如果有一天我們被證明只是游戲中一個被設定的角色,我想每個人的內心想知道的是,我這個角色的使命是什么,每個人為了榮譽、尊嚴而努力奮斗的價值在哪里。為什么會選擇我們,我們為什么被塑造成這個樣子,我們需要做什么樣的努力才能通過觀察者的考驗。在得到答案之前,我想每個人被分配這樣的角色,應該是希望每個人能做到最好的自己,讓自己能夠讓這個世界更美好而做一些事情。
??????? 有很多人認為特斯拉、達芬奇等天才很可能是受到了神的指示,或者他們根本就是神派來的使者,這是因為他們所做出的成就遠遠超出了時代,讓我們這個世界變得更加美好。我們越加努力,能夠幫助這個世界進化,我想應該就是觀察者希望我們去做的,也是我們了解自己的方式,更是讓我們接近真相的方式。
總結
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