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物理學(xué)驚人結(jié)論:宇宙只是幻象?。?/span>

 *迷子* 2010-06-10


        一個世紀(jì)以來,物理學(xué)家們一直在思考這個問題:支配著無限小的規(guī)律似乎難以理解。然而,如果我們承認(rèn)量子現(xiàn)實只是一種錯覺的話,那么一切就清楚了!這一認(rèn)識將掀起一場全面的革命。

物理學(xué)驚人結(jié)論:宇宙只是幻象!

 

“我們應(yīng)該修改物理學(xué)教材了!”2005年8月,在德國康斯坦茨湖畔一所大學(xué)的最高建筑的頂樓,美國物理學(xué)家克里斯托弗·福熙(Christopher Fuch)用這樣一個大膽的提議作為其組織的系列研討會的開場白。康斯坦茨大學(xué)出資邀請了50多位美國、加拿大、英國以及意大利、法國和澳大利亞的物理學(xué)家和哲學(xué)家來參加這一為期一周的會議。他們都是微觀物質(zhì)運動規(guī)律研究領(lǐng)域的頂尖專家。其中的一些學(xué)者極具威望,但他們也毫不猶豫的推翻了自己曾經(jīng)持有的觀點。作為門外漢,我們無法深入理解研討會期間專家們徹夜?fàn)幷摰纳願W的數(shù)學(xué)問題。不過,他們討論都是圍繞著這樣一個觀點展開的:物理學(xué)為我們描繪的世界也許并不是真實的物質(zhì)世界,而很可能只是一個巨大的幻象!

 

這讓我們一下子墜入了云霧之中。在我們一貫的觀念中,物理學(xué)的目的,正如字典里所清晰定義的那樣,不就是“研究物質(zhì)的屬性”嗎?物理學(xué)家們的確是通過對如同康斯坦茨湖畔的石頭一般真實存在的物體的考察和研究,才得以提出了現(xiàn)有的物理學(xué)理論。那么憑什么說物理學(xué)描繪的只是一個幻象呢?很簡單,這是因為物理學(xué)家們在抽絲剝繭般梳理“客觀現(xiàn)實”這塊織物的“纖維”時,令其支離破碎了。而物理學(xué)的本義,也因此突然變得支離破碎了。

 

這種觀點最早是在20世紀(jì)初提出的,當(dāng)時物理學(xué)家們剛剛能夠深入探尋我們這個物質(zhì)世界的奧妙。他們?yōu)樽约旱陌l(fā)現(xiàn)感到驚奇。在此之前,人們已經(jīng)習(xí)慣性的認(rèn)為,物體要么是波動,就像海面上蕩漾的波浪;要么是在時空中運動著的粒子,就像綠色球臺上滾動著的臺球然而,物理學(xué)家們進行了更加深入的考察,他們發(fā)現(xiàn)光、原子或電子的運動似乎并非如此。比如,在某些條件下,通常被看作波動的光卻會像粒子一樣的運動;同樣,通常被當(dāng)作粒子的電子有時則會像波一樣運動!


還物理學(xué)一個真相

短短幾年間,物理學(xué)家們在創(chuàng)造概念方面作出了史無前例的努力,他們以純經(jīng)驗論的方式漸漸構(gòu)造起了一個數(shù)學(xué)大廈,用以描繪那種種“令人難以置信”的物質(zhì)運動。就這樣,量子力學(xué)在1925年正式誕生了,從此不可動搖。但是,要承認(rèn)量子力學(xué),就意味著必須拋棄海浪和臺球,而承認(rèn)物體——包括電子、原子、分子以至石頭——都是由一個極其復(fù)雜的代數(shù)概念(即“希爾伯特Hilbert空間的態(tài)矢量”)組成的。這也意味著還必須接受一套支配物體演化的新規(guī)則,使物體之間能以超越空間和時間的方式發(fā)生聯(lián)系,并同時具有幾種不同的態(tài),而當(dāng)人們對它們進行觀察時又會根據(jù)某些非常精確的概率法則任意縮減為一個單一態(tài)。物理學(xué)家們不得不接受這些如此“離奇”的概念。因為,據(jù)說,這個奇異的量子世界正是我們所處的世界,這一理論從來沒有受到懷疑;而且這一理論確實也曾成功的預(yù)言了各種化學(xué)元素的屬性、激光和電子芯片的特性、DNA的穩(wěn)定性甚至核反應(yīng)的“爆炸性”。盡管康斯坦茨湖中的鵝卵石看起來似乎并未表現(xiàn)出這些奇異的特性(這些特性只在微觀系統(tǒng)能夠觀察到),但量子力學(xué)的使命的確就是描述圍繞在我們身邊以及構(gòu)成我們的物質(zhì)的內(nèi)部運動。
 

而在這里,我們顯然看到了一個大問題!量子力學(xué)作為物理學(xué)領(lǐng)域中描述物質(zhì)最深刻的理論,為什么它距離我們的傳統(tǒng)觀念如此遙遠(yuǎn)?為什么這一學(xué)說最基本的理論都如此難以理解?現(xiàn)實真的是如此超出我們的想象嗎?30年來,每年都要舉行一些大型的國際學(xué)術(shù)研討會,目的是通過對目前掌握的十幾條線索進行分析,再現(xiàn)能與當(dāng)代物理學(xué)研究數(shù)據(jù)相一致的真實世界的面貌。然而問題的關(guān)鍵在于,每一種對于世界的“現(xiàn)實的”詮釋看上去都那么超現(xiàn)實!最著名的一種詮釋是1957年美國物理學(xué)家休·艾福雷特(Hugh Everett)提出的:針對“為什么量子物體能同時具備多態(tài),但在人們對其加以測量時又縮減為單一態(tài)”這一問題,艾福雷特解釋說,其他所有的態(tài)確實存在,只不過它們存在于平行世界中。而在克里斯托弗·福熙看來,這些研究工作都誤入了歧途:“我們的任務(wù)并不是要為了證明量子理論的意義,而去額外的制造更多的結(jié)構(gòu)、更多的定義和更多像科幻一般的假設(shè)。我們的任務(wù)恰恰是要將這一切統(tǒng)統(tǒng)拋棄、重新從零開始。然而,要做到這一點,我認(rèn)為就必須把目光投向量子信息學(xué)理論的著作、技術(shù)和含義。”


一片肥沃的土壤

信息:是的!信息在這里意味著什么?這個概念難以準(zhǔn)確定義,但大家從直覺上都知道它到底是怎么一回事:在信息學(xué)上,信息就是對能夠被按照0和1二進制數(shù)進行編碼的事件的認(rèn)知要素。乍一看來,它與量子力學(xué)好像沒什么關(guān)系。不過,在20世紀(jì)80年代中期,物理學(xué)家們發(fā)現(xiàn),量子法則使人們可以用一種全新的方式處理信息。量子法則實現(xiàn)了兩個物體之間的長程關(guān)聯(lián),這實際上可以被看成一種新的聯(lián)系渠道,使得人們能夠?qū)崿F(xiàn)信息在兩地之間的遙距傳輸、保障機密信息的安全或同時進行大規(guī)模的并行計算。在這些美好前景的吸引下,理論學(xué)家和實驗學(xué)家們便創(chuàng)立了一套新的語言,開拓了物理學(xué)的一片充滿了活力的新領(lǐng)域——“量子信息學(xué)”。

 

然而驚喜并不止這些。從20世紀(jì)80年代末開始,出現(xiàn)了這樣一種思考:既然我們可以用量子力學(xué)來處理信息,那么可不可以反過來,用信息去理解量子力學(xué)呢?可不可以不把量子信息學(xué)當(dāng)作量子力學(xué)理論的一種運用,而將其視為這一理論的基礎(chǔ)呢?這正是科學(xué)家們在康斯坦茨大學(xué)會議上爭論的核心問題:量子力學(xué)所揭示的到底是物體本身還是我們所知的關(guān)于物體的信息?也許“希爾伯特空間態(tài)矢量”所表現(xiàn)的并非光子、分子或石頭這些物體本身,而是我們所擁有的關(guān)于這些物體的信息。如果確實如此,那不蒂于對物理學(xué)理論的一個徹底顛覆!


粗看之下,這一觀點似乎沒什么特別,甚至還有些落后:顯然,我們只能通過我們貧乏可憐的感知能力獲得的信息去了解這個世界:從德莫可立特到康德,哲學(xué)家們早就告訴過我們,有一塊看不到扯不破的紗幕將我們和現(xiàn)實世界隔開。但如果進一步參考尼爾斯·玻爾、埃爾溫·薛定諤以及沃爾夫?qū)?#183;泡利等現(xiàn)代物理學(xué)奠基者的思想,我們就會發(fā)現(xiàn)這一觀點極其適合詮釋量子力學(xué)。這是因為,信息具有與物質(zhì)完全不同的屬性:與鵝卵石相反,信息沒有空間和時間的位置,因而我們可以任意的復(fù)制它、分享它、總結(jié)它、刪除它。那些離奇的量子現(xiàn)象,我們一直以為它們是物質(zhì)的屬性;但如果我們從信息的角度對這些現(xiàn)象逐一加以重新考察,就會發(fā)現(xiàn)它們再正常不過了。

 

比如,為什么一個系統(tǒng)能同時存在于好幾種狀態(tài)之中?很簡單,這是因為我們已知的信息尚不足以準(zhǔn)確的告訴我們它到底處于何種狀態(tài)。為什么對該系統(tǒng)進行測量,就能使其一下子縮減為單一態(tài)?這是因為這種測量使我們獲得了新的信息,加深了對該系統(tǒng)的認(rèn)識。為什么兩個系統(tǒng)之間可以發(fā)生超時空的關(guān)聯(lián)?這是因為這兩個系統(tǒng)之間存在著共同點,我們從一個系統(tǒng)獲得的信息可以立刻讓我們了解另一個系統(tǒng)。量子世界里為什么會有偶然的存在?這是因為我們?nèi)狈Ρ匾男畔?,無法對一些問題作出回答,所以不得不將其劃歸偶然的范疇。為什么能量不是連續(xù)的而是量子化的?這是因為它和信息本身的量子化是對稱的,量子化的信息縮減為一些二進制的答案:是或否、0或1。簡而言之,正如奧地利物理學(xué)家安東·柴林格在幾年前曾解釋過的那樣:“如果我們遵循這樣一個原則:即量子力學(xué)的基礎(chǔ)概念就是信息,那么我們就能夠很自然的理解量子現(xiàn)象。”這樣一來,量子現(xiàn)象就變得合乎我們的常識了。
 

兩年來,這一思想不斷的得到充分的發(fā)展。在那些聚集在康斯坦茨大學(xué)的物理學(xué)家們看來,現(xiàn)在已經(jīng)到了從定律層面上用對量子力學(xué)的這種新解釋來“改寫物理學(xué)教材”的時候了?,F(xiàn)在的目的,不再是對量子理論加以詮釋,而是要重新創(chuàng)立量子理論;不再是被動的接受20世紀(jì)初物理學(xué)界以經(jīng)驗論方式拼湊出來的那些法則,而是要證明這些法則都是與信息獲取、信息表達及信息傳播相關(guān)并受到這些條件限制而得出的結(jié)果。這個領(lǐng)域是一片極其肥沃的土壤!杰弗里·巴伯、阿列克謝·格蘭邦、呂希安·哈代和克里斯托弗·福熙認(rèn)為,在我們這個世界中,信息是受到某些限制的。他們努力嘗試搞清楚什么樣的理論是不描述現(xiàn)實的本來面貌而是描述我們對現(xiàn)實信息的獲取的。結(jié)果,他們的答案都指向量子理論!他們四人的研究似乎十分令人困惑,其實非常深刻非常理性,值得我們加以特別關(guān)注。他們的出發(fā)點各不相同:有的認(rèn)為,信息是主觀的,取決于提問的人;也有的認(rèn)為,信息是客觀的,就像是一種新的實體,不受觀察者的主觀因素影響。但他們都同意這樣一點:從信息的概念出發(fā),很容易導(dǎo)出量子理論。這恰恰說明,量子力學(xué)并不是一種描述波、粒子或場的運動屬性的現(xiàn)實理論,而是一種描述信息屬性的理論。


幕后的世界

這完全推翻了我們對真實世界的觀點。因為,這說明,我們原來所認(rèn)為的真實世界,可能僅僅是我們的看法而已。這種情況,就好像是一個僅僅通過電腦屏幕來了解外部世界的人一樣:他決不能因此斷定,外部世界就是他電腦屏幕上的象素!克里斯托弗·福熙認(rèn)為,我們必須把信息和世界區(qū)分開來。我們必須將資料中屬于電腦屏幕的因素去掉,這樣才能保證剩下的資料反映的是世界的本來面貌。“通過蒸餾凈化而保留下來的部分——相對于整套理論來說,它也許非常微小——才是量子力學(xué)試圖向我們揭示的自然的本來面貌。”他補充道。同時他強調(diào),現(xiàn)在要知道這種“蒸餾凈化了的真實”到底是什么樣的,為時尚早。

 

杰弗里·巴伯的看法則恰恰相反:“關(guān)鍵問題并不在于思考信息指涉的內(nèi)容是什么。比如,你想把一條消息從你的電腦發(fā)到我的電腦中來,那么這條消息包含什么內(nèi)容并不重要:也許是一幅圖片,也許是一篇法語文章,抑或是一篇中文的小說。重要的是,對該消息進行壓縮、傳送和解碼,而不必在乎它反映的是什么。描述信息的交換,在我看來,這才是基礎(chǔ)物理學(xué)全新而唯一的任務(wù)。”

 

阿列克謝·格蘭邦的立場看起來更為極端。他認(rèn)為物理學(xué)根本不應(yīng)該繼續(xù)關(guān)注現(xiàn)實——那隱藏在屏幕背后的現(xiàn)實。因為既然我們必須通過屏幕去了解現(xiàn)實世界,那么奢談幕后的現(xiàn)實又有何意義?“有關(guān)真實的存在的問題是物理學(xué)家們的一種信仰。然而科學(xué)并不取決于信仰,”他語氣堅定的說,“物理學(xué)的任務(wù)就在于對事務(wù)進行描述,而不在于求證其描述的事務(wù)的真實性,也不必去管這種真實性是否存在。”

 

盡管有人指責(zé)他們不承認(rèn)自我以外的任何真實,是陷入了一種唯心論唯我論的泥沼;也有人指責(zé)他們把理論僅僅當(dāng)成行動的工具,是墜入了工具主義的迷途,但這100余位宣布要推翻傳統(tǒng)物理學(xué)的物理學(xué)家們還是引起了科學(xué)界的反響。巴黎科學(xué)技術(shù)歷史和哲學(xué)研究所的基多·巴恰加盧皮說:“雖然這些研究工作清楚的表明,信息的某些特性可以將我們直接導(dǎo)向量子結(jié)構(gòu),但目前看來,這些特性都還不具有決定意義。因為他們所使用的某些數(shù)學(xué)假設(shè)仍然缺乏確定性。”巴黎綜合技術(shù)學(xué)院認(rèn)識論研究中心的米歇爾·讓波爾則為“這曾經(jīng)在20世紀(jì)70年代主宰物理學(xué)的現(xiàn)實主義浪潮的再次漲潮”而感到欣喜,他說:“這些研究工作證明和實踐了?,敿~爾·康德首倡的超驗論推論:即只有從認(rèn)知局限的形式出發(fā),才能實現(xiàn)認(rèn)知。”

 

無論如何,這一觀點目前尚不成熟。因為,即使我們原本以為的真實完全是或部分是一種幻象,那還必須要解釋,為什么真實會具有這樣一種表象而不是別的表象。因此在信息的基本概念上重新建構(gòu)時間、空間乃至物質(zhì)的概念,將是這一全新的物理學(xué)艱巨的任務(wù)。


通向量子引力學(xué)?

這些物理學(xué)家們用愛因斯坦在1905年至1915年間完成的事業(yè)為例激勵自己。起初,愛因斯坦這位年輕的天才為了建立自己的狹義新相對論而對那些高深玄妙的經(jīng)驗方程(洛倫茲方程)進行了重新詮釋。兩年后,他在此基礎(chǔ)上又創(chuàng)立了廣義相對論,成了物理學(xué)的一根支柱。廣義相對論描述的是空間和時間的對稱以及萬有引力。然而,就像克里斯托弗·福熙所強調(diào)的那樣:“很難想象一個人——即便他是愛因斯坦——能夠?qū)崿F(xiàn)從洛倫茲變換這樣一個抽象結(jié)構(gòu)到廣義相對論的直接飛躍。”

 

愛因斯坦創(chuàng)立相對論是一個充滿吸引力的記錄:對于量子力學(xué)的重新詮釋會不會在將來的某一天超越這一記錄?信息的概念能否協(xié)調(diào)量子力學(xué)與相對論的矛盾,并最終實現(xiàn)朝向“量子引力理論”的飛躍?這可是物理學(xué)家們的最高夢想。呂希安·哈代已經(jīng)走上這條道路。他在康斯坦茨大學(xué)首次介紹了他的“通往量子引力學(xué)的新途徑”。如果他能夠堅持到底,那將是對這一觀點的真正的確認(rèn)。盡管這必將會讓物理學(xué)家們頭痛不已,但物理學(xué)教材將因此而徹底改變。

 

我們曾經(jīng)以為的客觀現(xiàn)實已經(jīng)被打破,在這片廢墟上漸漸誕生了一門“新物理學(xué)”:這是一種以信息概念為出發(fā)點研究萬物的學(xué)科。它雄心勃勃的想要重新定義時間、空間和物質(zhì)。它的最終目標(biāo),就是探索一個新的世界——我們的世界。

 

“歡迎來到世界的源頭。”物理學(xué)家們孜孜不倦的研究著在微觀層次上主宰著我們世界的法則,他們?yōu)槲覀儙砹诉@樣一條令人暈眩的消息。他們承認(rèn),量子力學(xué)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能描述物質(zhì)的屬性,它告訴我們的只是“信息”。結(jié)論就是:雖然我們一直以為只要伸手出去就能觸及到世界的真實基礎(chǔ),但就在我們伸出手去的那一瞬,這些真實的基礎(chǔ)便突然消失了,留在我們眼前的只是一種集體的幻覺、一種由我們自己的研究模式所造成的偽跡。

 

這一切不由得讓人聯(lián)想到幾年前由沃卓夫斯基兄弟編導(dǎo)的三部曲電影《黑客帝國》(Matrix)。在這部影片中,無處不在的電腦程序控制了人類,讓他們以為自己生活在一個安詳?shù)氖澜缰?,然而那個世界卻是虛擬的。英國劍橋大學(xué)的數(shù)學(xué)家約翰·巴勞在去年發(fā)表的一篇文章,就描繪了一個“僅僅比我們的文明先進一點點”的文明世界。在那個文明世界中,人們“能夠模擬星辰的升落和星系的形成;通過整合生物化學(xué)法則,還能觀察生命和意識的進化、見證不同文明的成長并與他們溝通;人們努力的進行研究和探索,想要知道天空中是否存在著一個創(chuàng)造了他們的宇宙的凌駕于一切之上的超級程序員。”簡單的說,他提出了一種觀點,即我們可能只是一個巨大的電子游戲里的虛擬存在而已,這種觀點并不荒謬只不過,在目前看來,這種觀點還談不上是科學(xué)的,而更多的是一種科學(xué)幻想,因為我們無法通過實驗來證明或駁斥它。和《黑客帝國》中的主人翁們相反,我們可沒有什么紅色藥丸可以讓我們穿透電腦屏幕!既然如此,那么構(gòu)建這樣一個可能永遠(yuǎn)只是假設(shè)的“超宇宙”又有什么意義呢?

 

不過,幾年來信息學(xué)的洶涌澎湃對物理學(xué)造成了巨大的沖擊,這使一些人對該影片劇本的立意產(chǎn)生了濃厚的興趣。這是因為,如果我們能夠恰當(dāng)把握其表達的思想,就有可能獲益良多:我們完全沒有必要像這些科幻作品中所描寫的那樣,為了尋求那超越表象的真實或為了揭開某個虛無飄渺的“超級程序員”的真面目而無畏的耗費我們的精力;相反,我們可以循著這一思路,重新定義我們與世界的物理關(guān)系,以便尋找一條與世界和諧相處的途徑。

 

我們應(yīng)該記住這樣一個道理,盡管這個道理好像是一句羅嗦的廢話:我們只能通過我們所掌握的關(guān)于現(xiàn)實世界的信息去了解這個現(xiàn)實世界。“信息是物質(zhì)與抽象、真實與理想之間的中介,”美國物理學(xué)家漢斯·克里斯蒂安·拜耶強調(diào),“真實的物體,不管是一個原子、一個DNA分子,還是一本書或一架鋼琴,都是從信息這種奇特的可壓縮的實體中迸發(fā)出來的,而信息,在進行了一系列復(fù)雜的轉(zhuǎn)換后產(chǎn)生了意義,扎根在我們的大腦、我們的理智之中。”(博主注:這里的“信息”,應(yīng)該就是佛法說的“業(yè)”


19世紀(jì)的一場公開辯論

要想理解世界,物理學(xué)家們的客觀性就首先是與信息密切相關(guān)的。物理學(xué)不只是一種研究本質(zhì)的本體論,它首先應(yīng)該是一種方法論——它首先應(yīng)該研究的是,我們是以什么方式去了解我們所了解的東西,并且應(yīng)該研究與我們的認(rèn)知相關(guān)的局限。漢斯認(rèn)為:“如果我們能夠理解信息的本質(zhì),并將其涵容于我們的物理世界模型之中,那將是我們朝著真正理解客觀現(xiàn)實這一目標(biāo)邁出的第一步。”“一切皆源自信息?”(It from Bit?)這是美國物理學(xué)家在1989年提出的一個口號,巧妙的歸納了物理學(xué)家們的雄心壯志。也許我們周遭的一切真的只是一個由0和1構(gòu)成的巨大漩渦的表現(xiàn)?也許我們真的應(yīng)該用純信息學(xué)的術(shù)語去重新定義物理學(xué)的法則、重新定義空間、時間以及物質(zhì)的概念?這一思想看上去如此離奇(博主注:這里的“信息”,應(yīng)該就是佛法說的“業(yè)”,但其實,早在19世紀(jì)下半葉熱力學(xué)奠基之時,就已經(jīng)激起了一場紛紛嚷嚷的公開辯論。熱力學(xué)研究的是蒸氣機內(nèi)部的熱流,當(dāng)時建立這一學(xué)科的堅實基礎(chǔ)就是一些可測量的物理概念(比如能量、熱、溫度和熵),以及一些簡單明確的定律(比如能量守恒定律或熵增加原理),還有就是經(jīng)過證明的能夠提高機械效率的一種有效系數(shù)。


熱力學(xué)的例子

當(dāng)時在物理學(xué)界一石激起千層浪的問題就是,這些主宰著宏觀物質(zhì)的法則與分子的微觀屬性到底有何聯(lián)系。奧地利物理學(xué)家路德維希·玻爾茲曼是第一個通過提倡方法論的態(tài)度為解答這個問題掃清了障礙的人:他借助統(tǒng)計學(xué)研究,在1875年證明熵的概念——熱力學(xué)的中心概念——能夠被解釋為對混亂程度的測量、對一個系統(tǒng)中每個分子位置和速度等未知信息的量的測量。然而,正如蘇格蘭人詹姆士·麥克斯韋所強調(diào)的那樣,“混亂,和與其對應(yīng)的秩序一樣,并非物質(zhì)本身的屬性,而是取決于觀察它們的人的精神因素”。也許那些具有天賦的感知力、記憶力和計算能力的超人才有可能了解分子的所有奧秘并為熵賦予一個虛空的值。這些物理學(xué)家可謂是信息時代先驅(qū),他們不顧當(dāng)時那些現(xiàn)實主義定義的捍衛(wèi)者的尖叫和驚呼,大膽的斷言熱力學(xué)概念是“與我們所認(rèn)知的外延相關(guān)的”,這些概念只存在于“僅具有中等認(rèn)知水平的人的頭腦中,這些人能夠發(fā)現(xiàn)某些形式的能量,同時卻忽略了其他形式的能量”。

 

這場辯論一直沒有定論。幾十年后,同樣的“本體論”和“方法論”之爭又隨著量子力學(xué)的誕生而展開了。在物質(zhì)最深處發(fā)現(xiàn)的奇異性將物理學(xué)家們逼進了死胡同,他們中的許多人早早的就預(yù)感到有必要換一個角度進行思考。不過,這要一直等到20世紀(jì)50年代初洛德·香農(nóng)提出信息數(shù)學(xué)理論以及20世紀(jì)80年代中期該理論與量子理論發(fā)生碰撞之時,這種“信息學(xué)的態(tài)度”才漸漸成為了科學(xué)研究的一個計劃。這個計劃之所以如此吸引人,是因為香農(nóng)的理論和物理學(xué)都有一個共同的目的:最大限度的對信息進行壓縮。事實上,在香農(nóng)看來,這種壓縮是估算一條消息中所包含的信息量的唯一方法;而在物理學(xué)家們眼中,這種壓縮就要求我們要找到能夠歸納盡可能多的現(xiàn)象的、具有足夠普遍性的法則和概念。盡管信息的概念依然很難定義,但今天新一代的物理學(xué)家們已經(jīng)準(zhǔn)備好了要重新繼承麥克斯韋和玻爾茲曼的瀆圣的勇氣。


“時間,就是無知”

只不過,如今,他們要用信息術(shù)語重新詮釋的是物理學(xué)用來描述世界的所有概念:空間、時間、物質(zhì)、定律。要實現(xiàn)這個計劃,就不可避免的要對愛因斯坦用來描述物質(zhì)、時間和空間之間關(guān)系的廣義相對論進行重新詮釋。進行這樣的重新詮釋,人們還沒有什么把握。最困難的并不是空間概念。傳統(tǒng)上認(rèn)為,空間一詞指的是物體在其中運動的幾何環(huán)境。但在卡爾洛·羅維利看來,“空間就是關(guān)系”。這位任職于馬賽地中海大學(xué)的意大利理論學(xué)家證明了從基礎(chǔ)的互動網(wǎng)絡(luò)——即信息交換網(wǎng)絡(luò)——出發(fā),就能建構(gòu)一個擁有一切空間屬性的實體。這就有點像是古代軍人穿的鎖子甲,湊近一些觀察,就會發(fā)現(xiàn)它并不是一個平面,而是交織在一起的許多小球。為了得出這一結(jié)論,羅維利運用了源自“球體量子引力學(xué)”(這門正在興起的學(xué)科的目的是將量子理論和相對論統(tǒng)一起來)的一些方法。因此,一直被當(dāng)作運動的范疇的空間,可以從信息學(xué)的角度,被重新定義為無數(shù)數(shù)據(jù)本地傳送的結(jié)果。

 

“至于時間。人們已經(jīng)有了一些奇思妙想,不過仍然很模糊”,羅維利進一步解釋道。盡管如此,他還是和法國數(shù)學(xué)家阿蘭·科納一起,揭示出時間流并不存在于微觀層次,而是產(chǎn)生于宏觀層次上我們的那種對信息進行壓縮的必然需要。更確切的說,只有忽略各種基本態(tài)之間的信息差別,我們才有可能觀察到參數(shù)t(博主注:t在物理學(xué)中被用來表示時間),這個參數(shù)不隸屬于任何態(tài),并且具有時間的所有特性。就像熵一樣,如果戴上信息學(xué)的眼鏡去考察時間這個概念,就會發(fā)現(xiàn)它也取決于觀察者的信息處理能力,它也是只存在于像我們這樣“僅具有中等認(rèn)知水平的人的頭腦中”可能時間并不是一個用來標(biāo)記事件進度的獨立的流,而是我們沒有深入了解事件細(xì)節(jié)的能力的標(biāo)志!年輕的俄羅斯哲學(xué)家阿列克謝·格蘭邦在其論文中也花了一部分篇幅來探討這個問題,他就此提出了一句令人驚駭?shù)母裱裕?#8220;時間,就是無知。”

 

那么,對于物質(zhì)和能量的概念又該如何重新詮釋?目前,人們暫未找到任何明確的途徑。但是,就像阿列克謝·格蘭邦鎖強調(diào)的那樣:“電子或原子,它們首先是一些詞語,是普通語言中的一些詞匯;有了這些詞,我們就可以不去考慮這些物體到底是由什么構(gòu)成的。”而在方法論的浩大計劃中,就必須使用信息術(shù)語對這些詞加以重新定義。也許有一天,會有一種新的理論能夠通過信息概念將量子力學(xué)和廣義相對論統(tǒng)一起來,到那時我們就能找到答案了。而這正是英國物理學(xué)家呂希安·哈代所接受的挑戰(zhàn),為此他提出了一個全新的概念:“原因曲線”,也就是理解我們所具有的為涌入大腦的信息提供邏輯解釋的意愿。盡管目前我們還無法判斷這種“通向量子引力學(xué)的新途徑”是否正確,但這種“原因曲線”可以被看作是那些方法論新概念的范型,它們的使命就是全面主導(dǎo)物理學(xué)。在人類進入到“信息時代”的今天,物理學(xué)的目的不再只是描述世界的本來面貌,而更多的應(yīng)該是描述我們那被困在顱骨之中的大腦為了理解世界所進行的頑強努力。物理學(xué)要作的,不再是通過方程式去對在時間和空間中運動的物質(zhì)進行計算,而是要以我們?yōu)榱苏莆諗?shù)據(jù)浪潮而做的有限然而勇敢的努力為出發(fā)點,使這些概念顯現(xiàn)出來。說到底,物理學(xué)正在重新定義的,不僅是外部世界,而更多的是我們?nèi)祟惖木秤觥?/font>是的,從某種意義上說,我們的確是被關(guān)在一個類似《黑客帝國》所展示的虛擬世界之中!但和影片所表現(xiàn)的不一樣,這個世界并不是一個普普通通的電腦程序:在與這個世界共處時,我們所得到的,就是我們自己對信息進行計算的結(jié)果(博主注:這是佛法中因果定律的物理學(xué)詮釋。物理學(xué)可以說是精確計算因果律的學(xué)問,只不過只研究了極小一塊)。這個結(jié)果不僅不能奴役我們,相反還能使得我們得到解放,防止我們被那洶涌澎湃于我們周圍的信息巨浪所淹沒。而且,今天,新一代的物理學(xué)家們已經(jīng)下定決心要解開這個結(jié)果的密碼。

 

備注:本文發(fā)表于《新發(fā)現(xiàn)》雜志2005年12月號,標(biāo)題是《世界真的存在嗎?》,原作者不詳
 
 
 

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