沿着《真实世界的脉络》……
最后更新：2009-10-26
- 概览
从知道《真实世界的脉络》的这本书的书名开始，我就被它吸引住了。真实性——这个我最重要的人生命题之一，又怎么能错过？可即便有着如此的期待和好奇，在我真正读了它以后，还是被震撼到了。
作者戴维·多伊奇（David Deutsch）在前言中的一些话很清楚地说明了这是一本什么样的书，摘抄如下：
“本书阐明了一种世界观。如果这样做存在一个动机的话，那么主要是由于一连串非凡的科学发现使我们现在对于真实世界的结构拥有了一些非常深刻的理论。”
“我们必须认真对待它们，不仅把它们看做各自领域的实用基础，而且把它们看作对世界的解释。”
“本书主要不是为这些理论辩护，而是探讨假如这些理论正确的话，那么真实世界的脉络应该是什么样子。”
上面提到的“理论”，不只有一个，而是四个。它们分别是：
- 休·埃弗里特（Hugh Everett）对量子理论的“多重世界”解释；
- 卡尔·波普尔（Karl Popper）的认识论；
- 阿兰·图灵的计算理论（图灵原理）；
- 理查德·道金斯（Richard Dawkins）在达尔文基础上的进一步阐发的进化论。
我们怎么样去理解、认识复杂的事物，例如世界？在哲学上，一直存在着还原主义（Reductionism）和整体主义（Holism）两种基本思想的分野——即整体等于部分之和，还是整体大于部分之和？作者认为，由于凸显现象（Emergence）的存在，我们不能在还原主义层次得到所有的解释；而整体主义又因为完全忽略了在低层次的理解而更不可取。所以，对于世界的最基本、最原始的理论（即所谓世界观），不是超弦理论这样在还原主义层次的“大统一理论”（GUT），而是“与我们最深刻的解释性理论最接近的理论”。
这里，“深刻的解释性理论”蕴含着全书的几个大前提：
- 人类知识还在经历着爆炸性的增长，尽管具体的理论越来越丰富，越来越细致，但这些知识中所蕴含的理解总是变得越来越通用，越来越深刻。深度终将战胜广度；
- 只有真实世界的结构是统一的和可理解的，则人类的知识结构才有可能趋于一个统一的、将万事万物普遍关联的“万有之理”。这不仅是作者的一个信仰，也是全书的主旨。否则，就不是真实世界的脉络，而是真实世界的碎片了；
- 以量子理论为首的四个理论由于其内在深刻而广泛的联系与一致性，已经可以彼此联合起来，初步形成对世界的解释性理解。
- 深刻的解释性理解
下面就一起来看看书中展示的真实世界的脉络所在吧～篇幅有限，我略去了所有的讨论和思辨上的内容，这里仅列出涉及的主题和提出的观点。
- 亚原子粒子干涉实验的多重宇宙（multiverse）解释
- 真实性的判断标准
- 关于虚拟现实生成器的讨论（与计算机领域的虚拟现实概念不同，这里讨论虚拟现实完全是广义和抽象上的）
- 虚拟现实的约束与可能
- 生命的意义
- 量子计算机
- 关于时间
- 关于时间旅行
- 关于四大理论的现状
- 宇宙终结的展望
这意味着真实世界存在着数量巨大（最近看到有文章说数目大约为10^10^16个）的平行宇宙。除了我们自己所处的这个宇宙以外，其余宇宙不可见，不可探测，而只通过微弱的干涉作用影响彼此。每一个宇宙的成分都类似于我们所处的这个宇宙，遵循同样的物理定律，但每个宇宙中粒子的位置有所不同。（物理学上的多重宇宙假说有很多种，在有的假说里不同宇宙是可以遵循不同的物理常数或不同的物理定律的。具体参见Tegmark对多重宇宙假说的分类）
由于形形色色唯我主义（Solipsism）的存在，真实性的判断本身成了一个问题。我们如何知道一件事物是真实的，外在于我独立存在的呢？我们又是哪里区分本质上“可理解”与本质上“不可理解”的界限呢？作者引用了约翰逊博士（Samuel Johnson）判断准则：
如果按照最简单的解释，某实体是复杂且自主的，那么该实体就是真实的。
并依据计算复杂性理论，将该准则改述为：
如果需要大量的计算才能给我们以某实体是真实的幻觉，则该实体就是真实的。
a）经过一番讨论，虚拟现实生成器的全部能力被定义为，能够为生成器编程给用户体验的所有真实和想象环境的集合。而虚拟现实的最终极限可以表达为物理定律对虚拟现实生成器施加的限制；
b）虚拟现实生成器的三个组成部分：印象生成传感器，可以是直接作用于神经刺激信号的 （想一想电影《黑客帝国》就明白了）；传感器，用于虚拟现实中的人机互动，也是可以在神经脉冲层次的；计算机，完成控制和计算；
c）根据能力定义，虚拟现实生成器可以绘制逻辑可能（包含物理可能与物理不可能）的外部体验。对物理可能环境的准确绘制取决于对它物理性质的理解程度，反之亦然，即发现某环境的物理规律取决于能否创造一个对应的虚拟现实绘制；但虚拟现实所能绘制的物理不可能环境，恰好是那些觉察不出和物理可能环境有所区别的那类物理不可能环境。因此，物理世界和虚拟现实可表现世界之间，也许有着比我们想象的紧密、深刻得多的联系；
d）另一方面，我们对于世界的体验从来就不是直接的，而是经由感官数据、神经传导、心智处理的。某种意义上说，我们关于外部真实世界的每一点体验都是虚拟现实的；我们每一点知识，思维和想象，都可能只是某种编码的程序，在大脑这个虚拟现实生成器上绘制出来的。而这样的虚拟现实，迄今为止，也只是在宇宙的一个叫做地球的行星周围才观察到的物理过程。（即指人这一具备感知思考能力的智慧生命形式。）“从生物学角度，人类对于环境的虚拟现实绘制是人类借以生存的独特方式。换句话说，这是人类为什么存在的原因。人类占据的生态位直接地、绝对地依赖于虚拟现实，就像考拉熊的生态位同样直接地、绝对地依赖于桉树叶一样。”（忍不住把“虚拟现实”一章的最后一段话完整摘录了下来。这里的思考无疑是深刻的，请参考我之前翻译的道金斯演讲《比我们所能料想的更加奇异：奇怪的科学》）。
a）根据图灵原理，有可能建造一台通用计算机，其全部本领包括任何其他物理对象所能完成的计算。而抛开虚拟现实生成器的传感与印象生成部分不谈（它们受限于具体的实现技术），仅就生成器的计算机部分来看，根据图灵原理：有可能建造一台通用虚拟现实生成器，其全部本领包括所有物理上可能的环境；
b）这意味着：“物理定律使得它们自己被物理对象所认识，在物理上成为可能。因此可以说物理定律成全了自己的可理解性。”。从而也就蕴含着：“在多重宇宙的某处，物理地存在一些实体，能够无限准确地理解它们”（物理定律）。
a）依照道金斯基于基因的对生命的理解，生物体本身只是基因（复制子，Replicator）环境的一部分。基因（指广义的基因，即复制子）体现了关于其对生态位的知识 。严格的说，是否适应某个生态位的东西是一条知识，而不是物理实体。生命（广义）是知识的物理化身；
b）图灵原理描述了知识的物理体现（通过虚拟现实的方式），而生命，或许是在自然界实现该效果的一种手段。生命，即知识，的发展可能改变天体物理，乃至整个宇宙的结构，正如人类的历史改变了地球表层和大气层的外貌一样；
c） 生命与非生命，或者说含有知识与不含有知识的物体本质区别究竟在哪里？关于这一点，需要采用多重宇宙观做出解释。随机事件在多重宇宙间的概率分布，以及复制子的定义和性质（关于生态位的知识）这两点决定了：纵观整个多重宇宙（当然这是不可能的，但便于说明），真正具有特殊物理性质的是有知识的物质。当其余物质在横跨其他宇宙后变得渐渐模糊、无法辨认，只有在知识的承载地，存在着横跨宇宙的最大尺度的规律性结构，好像多重宇宙中的一块水晶；
量子计算的本质是将有用的任务通过平行宇宙间的协作来完成的技术。图灵机（现代计算机的奠基性理论模型）和经典计算理论都隐含地使用了“经典力学”的概念，但即便如此，“比特”这个计算机所能操作的最小信息量，本质上仍然和量子（即离散块）是同一个概念。David Deutsch曾在1985年证明了量子物理下存在通用量子计算机，用的仍然是类似图灵机的构造，但用量子理论替换了基础的经典力学过程。（David Deutsch, 1985, Quantum theory, the Church-Turing principle and the universal quantum computer, Proceedings of the Royal Society of London）
a）时间也是一个量子概念。经典时空观中关于时间作为时刻的序列，或是时间流的概念都是不准确的。事实上，传统时间概念只是量子时间概念的一种近似。然而在某些类型的物理过程中，这个近似必将被彻底打破。例如：宇宙的起源——大爆炸，黑洞内部，宇宙的最后坍缩阶段（大坍缩），以及亚微观尺度下量子效应撕裂时空的结构，形成封闭的时间环——时间机器等；
b）经典时空观蕴含的决定论（因果关系）存在着“反事实条件”悖论。然而因果概念在多重宇宙量子时间概念框架下却具有完美的意义。在此框架的特殊情况下，如黑洞内部或大爆炸，因甚至不必出现于果之前；
c）并不存在一个贯穿所有多重宇宙的时间框架，在我们宇宙其他时间（非当前时刻）的“瞬像”（一个具体时刻的宇宙），和其他宇宙的“瞬像”没有根本的界限。所谓我们宇宙中的其他时间，与其他宇宙其他时间的这种区分本身就是完全多余的。认为只有我们知道的时刻是唯一真实，或者相对其他时刻更为真实的想法不过是另一种形式的唯我主义。“所有时刻在物理上都是真实的。整个多重宇宙在物理上是真实的，其他都不是真的。”
a）关于时间旅行的“祖孙悖论”中，错误的假设不是时间机器的存在性，也非自由意志，而是传统的时间理论；
b）如果时间旅行是物理可能的，则根据图灵原理的虚拟现实形式（参见4a），可叙述为：存在描绘时间旅行的程序。David Deutsch在书中第十二章详细讨论了该程序在虚拟现实生成器上运行时应该是什么样子。可以看到，朝向过去的时间旅行绘制程序是逻辑可能的。根据虚拟现实生成器的能力定义（参见3c）及图灵原理形式（参见4a），如果该绘制程序在逻辑上不可能的，则朝向过去的时间旅行则是物理不可能的；
c）而该程序的逻辑形式告诉我们：“朝向过去的时间旅行必定是在几个相互作用的而且彼此交叉的宇宙中发生的过程。在这一过程中，每当参与者在时间中旅行时，他们通常是从一个宇宙旅行到另一个宇宙。宇宙相连的精确方式除了依赖于其他因素以外，还依赖于参与者的心智状态。”；
d）关于时间旅行的“知识悖论”：即通过时间旅行，知识从无中诞生。例如莎士比亚巨作爱好者将《哈姆雷特》带到了该剧尚未被创作的年代，又例如哺乳动物，比如人，通过时间机器来到了恐龙时代（参见5a，生命是知识的物理化身。所以这也是知识悖论的一种形式）。然而从多重宇宙的观点来看，该悖论也是不存在的。如果“把所有知识产生过程、整个文化与文明以及每一个人心智中的全部思维过程，还有生物圈的全部进化过程想像成一个巨大的计算”，“这是一个描绘一切存在事物的虚拟现实程序，其精确度不断增长”，则时间机器是一种计算资源，它与量子计算机一样，将计算任务分配到不同宇宙中从而获得计算的加速，知识在多重宇宙间直接得到事实上的加速传播与交换。
四大领域的基本理论就其发展历史而言，有着相当多的近似之处。它们一方面广泛在实践被采用，另一方面又在理论上被贬斥和冷落，“拒绝被当作真实世界的解释”。如图灵原理、人工智能与人脑意识、自由意志的争论，如波普尔认识论与归纳主义的争论，如多重宇宙与哥本哈根学派解释的争论，进化论更是遭遇了激烈的质疑和批评。Deutsch认为，分别孤立的看，这四大理论在解释上各自存在缺陷，并显得冷酷而悲观。从广义上看，它们单独一种作为世界观的基础都只不过是还原主义的一种形式。而把它们四者相互结合作为真实世界结构的解释时，不仅各自的缺陷被弥补了（书中有讨论，此处暂略），其解释力也是惊人的。
在书中最后一章“宇宙终结点”，Deutsch再一次为四大理论联合起来解释真实世界结构做了辩护，并应用四大理论试探性地解释了Tipler的欧米伽点理论（Omega Point）。Ω，也就是希腊文的最后一个字母。欧米伽点最早是由法国哲学家、神学家德日进（Pierre Teilhard de Chardin，德日进是他的中文名）创造出来的词汇，用于描述宇宙演化的终点。之后广泛被宇宙学、科幻小说等引用。其中，Tipler的欧米伽点理论就是其中之一。可以看到，尽管Tipler欧米伽点理论不乏惊人之语，然而其核心思想仍然是可由四大理论联合辩护的。宇宙终结，“上帝”、智能进化、道德、美……多么恢弘伟大的一章啊！！
- 一些读后感想
今年4月份的时候读完这本书，激动和震撼的心情真是难以言表。记得曾在豆瓣上看到过一个签名档：“喜欢所有刷新认识的书和电影”。这本《真实世界的脉络》无疑就属于此类。而让我激动和震撼的“刷新认识”之处不仅在于其见解的深刻，在于其思辨的美感，在于其逻辑的严密，更加在于一种可能性。正如作者在前言里所说（原谅我的重复引用）：
“本书主要不是为这些理论辩护，而是探讨假如这些理论正确的话，那么真实世界的脉络应该是什么样子。”
以上，我用了近乎罗嗦的篇幅试着去展示这本书所谈论的内容——是的，仅仅是展示，浮光掠影的概括忽略了太多的细节——期望可以表达这些内容所涵盖的广度和深度带给我的震撼。宇宙、时间、生命……这些被思考了上千年的哲学问题，竟然有了如此清晰的表达和全新的可能性！这样的时刻，我不得不由衷赞叹，生活在现今这个时代真是一种幸运！
自此之后一发不可收拾，先后又读了《宇宙的琴弦》，《时间简史》，《上帝与新物理学》等几本书。豆瓣的待阅列表上也还排着长长一串。一个新的领域就此开启了，我甚至开始关心日内瓦的那台对撞机是否能找到些关于超弦理论的间接证明。:D
- 关于对本书的一些批评
尽管这本书在豆瓣上有着8.8的高分，在亚马逊（Amazon.com）上却是出人意料的两极分化。116条评论中42条给了5星，36条给了1星。大致浏览一遍全部1星的评价（不得不说，Amazon.com上读者的书评写的还真是认真和仔细），批评大体分为以下几个方面：
- 理论硬伤，逻辑基础脆弱，多重宇宙部分仅仅建立在光的双狭缝实验与非随机干涉现象上；
- 多重宇宙内容单薄，缺乏创新性内容与领域研究成果的引用；
- 作者行文风格过于傲慢和自以为是；
- 作者的跨领域讨论实属自不量力，世界观、真实性这些形而上色彩浓厚的内容哲学家会写的更好；
- 自相矛盾，将一切归结到量子物理不过是另一个层次的还原主义。
仔细想想，我倒觉得这些批评都不构成什么实质性的问题。我理解这是一本哲学色彩浓厚的科学书籍，或者倒不如这是一本科学色彩浓厚的哲学书籍。在于展示新世界观框架下一个崭新的世界结构，呼吁重视四大理论的解释意义（而不仅是实践应用），及其联合起来的解释力。相信多重宇宙部分在其余书籍里一定有更深入的讨论。行文风格是属于个人喜好了，1、2、4的批评，我感觉都是对这书有着错误的期待导致的。至于最后一条，倒是有些以子之矛攻子之盾的味道。:D 可毕竟还是没有实质性的杀伤力，因为缺少可替代的更好的解释哪。
- 关于作者David Deutsch
暂时不写了。感兴趣的话，不妨看Edge还有Wiki上的介绍。:)