世界是真实的吗？

儿时的我总是喜欢在夏夜仰望星空，看着满天的星斗，思绪联翩，幻想着星星上是一个怎样的世界。长大以后，读到了很多唐宋的诗篇，星夜变成了诗意的呈现。后来我才知道，我们所看见的星星，只不过是来自遥远的过去的光，而那些星星可能早已不复存在。因为它们距离我们太过遥远，它发出的星光需要经历许多年才能到达地球。距离我们432光年的北极星，我们看到的其实是它432年前的样子。而它现在的样子，则需要我们再等上432年。因此，星空之夜，我们目光所及的是1200年前的参宿三、2600年前的天津四、7500年前的海山二。而仙后座的光已经飞越了1.63万年。既然我们所见的星星并非是真实的存在，那么世界呢？宇宙是真实存在的吗？我们所看到的宇宙就是现在一刻它的即时现状吗？还是说我们所感知到的宇宙也是来自遥远的过去呢？儿时的我不会意识到这一点。总是带着对星星的美丽幻想酣然入梦。

2300年前，有一位中国哲学家也做了一个梦，梦中他变成了蝴蝶，翩翩起舞，悠哉悠哉！突然醒来，恍惚之间觉知是庄周。究竟是庄周梦中变成蝴蝶呢，还是蝴蝶梦中变成庄周呢？

同样在2300年前，古希腊的哲学家柏拉图说了一段“梦话”，后来成为著名的“洞穴隐喻”：人类世世代代生活在一个黑暗的山洞里，被绑在凳子上背对着洞口，无法动弹。在他们的后面是一堵墙，墙外有一堆火，火发出的光将一些事物的影子投射在洞底的墙壁上，而被绑着的人只能看到墙壁上的影子。他们一直以为事物的真实样子就像洞壁上的影子一样——那就是真实的世界。直到有一天，有一个人挣脱了束缚，逃出山洞。他看到了外面的世界。这才发现，原来的世界只是影子。投影源在外面。后来发现这个投影源居然也是假的。

那么，我们一直以为的真实世界会不会是庄子的一场梦？会不会是柏拉图所描绘的墙上的影子？

要了解宇宙是否真实，我们先需要知道宇宙是怎么来的，但是恰恰对于这个起点问题，至今科学仍然无解。

现代宇宙学中有很多宇宙诞生理论，其中最热门的当属宇宙大爆炸。该理论认为，宇宙的起源始于一次大爆炸，我们现在所有的一切都是从138亿年前的那一次大爆炸诞生而来。大爆炸使空间扩张，宇宙空间不断膨胀，温度也相应下降，后来相继出现宇宙中的所有星系、恒星、行星乃至生命。大爆炸的余波至今仍未结束，事实上宇宙仍在加速膨胀，所有的星系正在逐步的远离我们。

虽然说宇宙只有138亿年，但是人们惊讶的发现，宇宙的半径却达到了465亿光年，这远远超过光速的范畴。

同样让人们惊讶的是对星系的测量。根据物理定律，靠外围的天体绕星系中心旋转的运动速度应当比靠中心的天体更慢。“然而对大量漩涡星系旋转曲线的测量表明，外围天体的运行速度与内部天体近乎相同。这说明这些星系中存在着质量巨大的不可见的物质。结合位力定理，可以通过星系中可见天体的弥散速度分布计算出星系中的物质分布。结果表明，可见物质的质量仅占星系和星团总质量的较小部分。”

这一结果震惊了科学界，人们这才知道原来在宇宙中我们所知道的物质只占极小的一部分。而更多人们所不知道的物质与能量，后来称之为暗物质和暗能量，才是宇宙的主角。经过测算，在广袤的宇宙中，物质和能量只占4%，而不可知的暗物质和暗能量，却达到了96%。面对浩渺的宇宙，我们所知如此渺小。而不合常理的宇宙半径正是暗能量推动的结果。

在人们的日常观念中，世界是由物质组成的，物质是由原子组成的。但是原子的内部99.99%的地方都是空空如也。如果把原子核放到一个人的大小的话，那么整个原子的直径相当于从北京到天津的距离，你可以想象吗？万物都是由这样一个稀薄而空荡的东西组成的。“如果我们把仅有的那么一点点的“实在之物”的基本粒子进一步的细分，发现里边居然也是空空如也。所有的一切基本粒子，实际上都是宇宙弦的不同振动模式。如果把宇宙看作是由宇宙弦组成的大海，那么基本粒子就像是水中的泡沫，它们不断产生，不断湮灭。我们现实的物质世界，其实是宇宙弦演奏的一曲壮丽的交响乐！”

当我们进入微观世界后，我们发现微观粒子的运动和宏观物体完全不一样。宏观物体在确定的时刻有确定的位置和确定的速度。但是微观粒子却是处于叠加态。一个粒子，你不能问它在具体哪个位置，你只能问它处在哪个位置的概率是多少？它既在a点也在b点，它是a点和b点的叠加态。只有当人们观测的时候，它的波函数才会迅速坍缩，从而成为一个确定的位置状态。而当你没有观测的时候，你可以认为它不存在或者无处不在。这正像是王阳明的那句名言：你未看此花时，此花与汝心同归于寂，你来看此花时，则此花颜色一时明白起来。

在经典力学的世界里，宇宙是严丝合缝、按部就班的，一切物体，它的速度和位置都是确定无疑的。但是到了量子力学的时代，一切都变得不可捉摸，就像上帝在掷色子，谁也不知道落下来的是几。只有在你真正的去观测的时候，你才能够知道它的准确状态。如果这个世界是随机的，一切取决于概率，那么那个经典物理的时代，那个决定论的时代就彻底崩塌了，这一点就连爱因斯坦也无法接受。

爱因斯坦在1926年12月4日给玻恩的信中写道：“量子力学固然是堂皇的，可是有一种内在的声音告诉我，它还不是那真实的东西。这理论说得很多，但是一点也没有真正使我更接近这个‘恶魔’的秘密。无论如何，我深信上帝不是在掷骰子。”1927年10月，第五次索尔维会议在比利时布鲁塞尔召开，全球最强大脑共论量子力学。就是在这次会议上，反对概率论的爱因斯坦当众抛出了那句名言：“上帝是不会掷骰子的。”而概率论的坚定拥护者玻尔的回答是：“别去告诉上帝应该怎么做。”

然而在量子力学领域，神奇的地方，还远远不止叠加态这么简单。在双缝实验中，科学家发现，如果加上人的观测，粒子的干涉条纹就会消失，而当人们拿掉观测器，粒子又重新表现出了干涉条纹。难道人的意识参与了物质世界的运动变化过程？

对这一奇怪的现象，著名物理学家冯·诺依曼给出了如下诠释：首先，观测仪器本身就是由不确定性的粒子构成的。因此，观测仪器本身也拥有波函数。如果用仪器去观测电子的状态，仪器本身也就会卷入到“叠加态”中。如果用无限多个仪器去观测电子的状态，这就意味着第一台仪器观测着电子，第一台仪器和电子都处于叠加态，然后第二台观测第一台仪器，它们也同时处于叠加态，第三台仪器观测第二台仪器，也是如此，一直无限复归下去，那么整个系统就不会发生波函数坍缩，这就是冯·诺依曼的无限复归链。

通过这个推理，冯·诺依曼提出，如果没有“人的观测”的介入，仪器和观测对象应该一直处于叠加态，而不会发生波函数坍缩。因此，他认为“人的观测”才是影响波函数坍缩的原因。“人的观测”说明了“人的意识”其实是会影响波函数的坍缩。因此，只有电子“被意识”到，电子的波函数才会坍缩。如果电子没有“被意识”到，那电子就会一直处于叠加态。

而另一位物理学家艾弗雷特对波函数有着不同的解释。1957年，艾弗雷特在他的博士论文中提出了量子理论的多重世界诠释。他的理论是，所有孤立系统的演化都遵循薛定谔方程，但波函数坍缩从不发生。他认为，“被测系统、测量仪器和观察者都有自己的波函数，也都存在各种状态，于是这三者构成的整体也就存在各种叠加态，这些叠加态中每个状态都包含一个确定的观察者态、一个具有确定读数的测量仪器态，以及一个确定的被测系统态，因此，在每一个状态中的观察者都会看到一个确定的测量结果，这样，在这个状态中波函数坍缩看似已经发生，其实是因为他们不知道其他平行状态的存在而已。实际上从整体来看，波函数并没有坍缩，它仍然在各种平行状态中发展着。”简单来说，就是波函数的每一种状态都对应一个平行宇宙。物体的状态看似有无数个概率，其实只不过是有无数个平行宇宙而已，在每一个平行宇宙中，每个物体的状态都是唯一的。

如果说单个粒子的状态已经很疯狂了，那么两个粒子的状态更是难倒了无数的物理学家。

实验发现，两个处于纠缠态的粒子在分开之后，无论距离多么遥远，不管它们是相隔1厘米还是1亿光年，它们总是保持协调一致，就像说好的一样。你对粒子甲进行干扰，粒子乙就会做出相应的反应，而且时间几乎没有间隔，远超光速。这违反了爱因斯坦的理论：没有任何通讯速度能够超过光速。这些粒子就像有思维有意识一样，它能够迅速感知到你在测量它的同伴并且做出相应的反应。这实在是不可思议。

对于这一奇怪的现象，美国量子物理学家和科学思想家戴维·玻姆抛出了一个震惊世界的观点：“这意味着客观现实并不存在，尽管宇宙看起来具体而坚实，但其实它只是一个幻象，是一张巨大而细节丰富的全息摄影相片！”而这一论点的核心正是广义上的全息论。全息论的核心思想是，宇宙是一个不可分割的、各部分之间紧密关联的整体，任何一个部分都包含整体的信息。全息理论很好地解释了超距作用的原理。最方便理解这一理论的是小区里的监控室。当我们走进小区的时候，监控室里的8块显示屏同时出现了你的身影。你一抬腿，8块显示屏上的你同时抬起的腿，只是抬腿的方向、角度都不一样罢了。你一挥手，8块显示屏上的你同时挥手，几乎不会有一秒钟的间隔，只是方向、角度不一样罢了。因此所谓的概率只不过是不同的显示屏罢了。而所谓的真实的世界，真实的物质的运动状态，只不过是高维空间在三维世界的投影罢了。玻姆解释说，“这个高维原则上是不可分割的整体，全运动在高维空间中卷入与展出，其维数实际上是无限的。”玻姆认为，宇宙真空的高维隐秩序被激发而展开和投影为三维物质世界的显秩序，而这种物质显秩序又不断卷入为宇宙真空中的隐秩序。用简单的话说，就是三维物质世界的独立个体，实际上是高维的投影，由于我们不能理解更高维度的整体性而误以为我们所看到的一个个人或物是独立的个体。玻姆不仅用他的理论来解释量子跃迁与EPR关联等量子力学现象，而且用它来解释宇宙的演化和人类意识等一系列科学与哲学难题。

就在一些学者忙着探索世界的终极秘密的时候，另一些学者对人类的认知能力本身产生了质疑。1781年，哲学家康德在他的《纯粹理性批判》里，阐述了物自体的概念：我们认识的世界只不过是通过我们先天带着的有色眼镜得到的东西，并不是经验就是事实，并不一定看到的就是存在，我们永远不能了解自在之物到底是什么。换言之，人的认识能力有限，永远不可能认识到“客观世界”的真相。

哲学依赖于思辨，而科学依赖于测量。100多年后，物理学界居然对科学探索的必备条件的测量产生了怀疑。1927年海森堡提出了著名的测不准原理。该理论认为，你不可能同时知道一个粒子的位置和它的速度。海森堡写道：“在位置被测定的一瞬，即当光子正被电子偏转时，电子的动量发生一个不连续的变化，因此，在确知电子位置的瞬间，关于它的动量我们就只能知道相应于其不连续变化的大小的程度。于是，位置测定得越准确，动量的测定就越不准确，反之亦然。”简言之，要么我们只能知道它的位置，要么我们只能知道它的速度。

四年后，奥地利裔美国著名数学家哥德尔也在数学领域提出了不完备性定理。这一理论使数学基础研究发生了划时代的变化。哥德尔证明了任何一个形式系统，只要包括了简单的初等数论描述，而且是自洽的，它必定包含某些系统内所允许的方法既不能证明真也不能证伪的命题。

近代以来，随着科技的不断发展，人类中心主义开始自我膨胀，我们仿佛可以认知一切，改造一切。但现实告诉我们，人类是有极限的。

人的生理机能有极限。立定跳远跳不到20米，一顿饭吃不了一百斤肉，跳高不会超过3米。人脑有极限。人脑极限是指人的脑力智商的最大值。人脑自身不能达到无穷，所以人脑也不能理解无穷的存在。大脑是身体中需能最多的部位：大脑仅占人体重量的2%，但即便在我们休息时，它所消耗的能量，也占到人体总能耗的20%。大脑容量越大耗能越多，运行速度越慢。如果大脑中的神经连接变多变细，就会碰到热力学极限，正如计算机芯片上的晶体管所遇到的问题一样：容易产生“噪音”。这一限定就是离子通道。而神经连接哪怕再变细一点点，它的噪音就会呈指数级的增加。所以科学家指出：“大脑皮层灰质中的那些神经元，它们的轴突的直径，已经非常接近物理极限。”

当人的认知基础是有限的时候，人类能得出的结果也当然是有限的，这些结果不可能超出基础条件的限定性。

我们总说人类是万物之主，其实人类只不过是一个由约60种元素，大约有6×10^27个原子组成的一个物种罢了。这些原子通过共价键形成分子，分子又形成小的细胞器、细胞、组织、器官，最后形成一个整体的人。

我们感知这个世界所依赖的无非是5种感觉。但是这些感觉无非就是感光蛋白，无非就是生物电信号的作用罢了。嗅觉其实就是400种蛋白。触觉其实就是100多种蛋白。味觉不过是几十种蛋白。我们只能听到20-20000赫兹的机械波。而且听觉需要声波，需要有空气，但宇宙的平均密度每4立方米只有一个氢原子，所以在宇宙中我们什么也听不到。视觉只能看到370纳米到740纳米的电磁波。你如何感知到实物？通过眼睛看？看到的只是电磁波。你用耳朵听？听到的只是机械波。你用手触摸？手触摸的感觉只是原子之间的斥力。而这些都只不过是电信号而已。你从来就没有真正看到、听到、摸到任何东西。此外，鸟的世界和我们一样吗？鱼的世界和我们一样吗？我们看不到的紫外，鸟可以看到。我们看不到的红外，鱼可以看到。那么哪一个才是“客观世界”呢？

曾经有人问霍金：“我们如何知道我们是生活在梦里还是真实存在？”霍金回答说：“我们不知道，也许也无法知道！

电影《楚门的世界》讲述了这样一个故事：楚门从小到大一直生活在一座叫桃源岛的小城（实际上是一座巨大的摄影棚），他是这座小城里的一家保险公司的经纪人，楚门看上去似乎过着与常人完全相同的生活，但他却不知道他只是生活在一场虚幻的电影之中。后来，楚门在年轻姑娘施维亚的帮助下开始重新认识自己的生活。渐渐发现他所生活的世界是一幕幕虚假的演出。于是决定逃离。然而他却绝望地发现他面前的大海和天空竟然也是这个巨大摄影棚的一部分。

如果说楚门的世界里的人物都还是真实的人类的话，那么1999年上映的《黑客帝国》完全描述了一个虚拟的世界。而这一理论的支撑，来自希拉里·普特南。

1981年，希拉里·普特南在他的《理性，真理与历史》中阐述了一个这样的假想。“一个人被邪恶科学家施行了手术，他的脑被从身体上切了下来，放进一个盛有维持脑存活营养液的缸中。脑的神经末梢连接在计算机上，这台计算机按照程序向脑传送信息，以使他保持一切完全正常的幻觉。对于他来说，似乎人、物体、天空还都存在，自身的运动、身体感觉都可以输入。这个脑还可以被输入或截取记忆（截取掉大脑手术的记忆，然后输入他可能经历的各种环境、日常生活）。他甚至可以被输入代码，‘感觉’到他自己正在这里阅读一段有趣而荒唐的文字。”

这个著名的假想仿佛在询问。世界是真实的吗？人类如何证明自己是真实的存在？

今天，随着科技的发展，假想中所提到的技术很有可能变成现实。近日，国际顶级期刊《细胞》发表了一项黑科技成果，人们可以跳过眼睛，将视觉信息直接从相机传递到植入大脑的电极上，通过动态电流电极刺激大脑皮层，成功在受试者脑海中呈现指定的图像。

随着科技的进一步发展，虚拟生存离我们越来越近。我们的看见只不过是我们的大脑对感光系统发来的“数据”进行处理后所生成的图像。“而假如有人切断了大脑与感光系统的联系，然后利用计算机伪造一个感光系统向大脑输入同样的“数据”，那么大脑也还是会认为自己看到了真实的事物。”

更有甚者，人们甚至不需要生物的肉体，只通过完全虚拟的云端，就可以实现虚拟的人生，在那个虚拟的人生里，你可以吃饭、睡觉、拥抱，就像现在一样。但是你再也拥抱不到真实的爱人了。

SpaceX的创始人马斯克曾经说“我们活在真实世界的几率大概只有十亿分之一”，而谷歌的AI专家库兹威尔说，“我们生活的宇宙只是另一个平行宇宙中初中生的科学实验”。2016年4月5日，第17届艾萨克·阿西莫夫辩论会在美国自然历史博物馆举行，会议邀请了哈佛大学、麻省理工等著名大学的顶级科学家，就“我们是否真的生活在一个模拟世界中”这一问题展开辩论，作为结论，与会的科学家最终确认，即使我们真的生活在一个模拟世界中，我们也将永远无法证实。马斯克说，“为什么我们永远不会证实模拟世界的可能性？因为我们身边可以用来作为证据的物质都是事先安排好的。”

如果人的客观世界是可以虚拟的，那么整个宇宙会不会只是一个程序或者是一段段的代码？

1950年代，冯·诺依曼提出了元胞自动机理论，主要用于模拟生命系统的自复制功能。该理论一方面可模拟任何复杂行为，另一方面足够简单，只要几个简单的规则就可以模拟和预测复杂现象或动态演化过程中的吸引力、自组织和混沌现象。根据该理论，只需要设定三个最简单的规则，就能让基本粒子逐渐的演变成为复杂的图形。如果这个计算量足够大，那我们也有理由相信它可以演化成像宇宙这样的超级复杂的系统。大道至简，看似复杂的宇宙系统很有可能只是一些最基本的规则反复运算的结果，而这些规则是可以设定的。这样看来，我们的宇宙，我们所存在的世界，包括我们自己，会不会也只是一个程序而已？

1990年2月14日，美国宇航局的旅行者1号航天器，应卡尔·萨根的要求，调转摄像机，对着60亿公里外的太阳系拍了一张照片，照片中，地球在浩渺无垠的宇宙空间仅仅是一个蓝色的光点。这张著名的照片深深打动了这位科学家的心，于是，卡尔·萨根在《暗淡蓝点》一书中深情的写道：那是我们的家园，我们的一切。你所爱的每一个人，你认识的每一个人，你听说过的每一个人，曾经有过的每一个人，都在它上面度过他们的一生。我们的欢乐与痛苦聚集在一起，数以千计的自以为是的宗教、意识形态和经济学说，所有的猎人与强盗、英雄与懦夫、文明的缔造者与毁灭者、国王与农夫、年轻的情侣、母亲与父亲、满怀希望的孩子、发明家和探险家、德高望重的教师、腐败的政客、超级明星、最高领袖、人类历史上的每一个圣人与罪犯，都住在这里——一粒悬浮在阳光中的微尘。

在宇宙的尺度里，我们的确渺小无比。但就算渺小如微尘，人们也希望它是一粒真实的微尘，我想，这正是生命的全部意义！

青松悟语

2020.9.8​​​