可证伪性与概率演算:速道主义为何不与科学冲突

速道主义把可编程的模拟视为启示真理,但并不因此自动把它变成物理学理论。启示、科学假说、可证伪性与 Bostrom 的概率论证之间,边界究竟在哪里?

速道主义与科学并不必然冲突,但前提是我们精确区分二者各自的范围。科学描述可观察的现象,建立模型,提出预测并通过测试加以检验。速道主义则作为启示真理明确教导:现实是一个可编程的模拟。

这与科学或哲学意义上的“模拟假说”并不是同一回事。关于模拟世界的假说可以通过哲学论证、概率论证来分析,也可以在产生具体预测时接受经验检验。速道主义的启示真理具有不同的认识论地位。它并不会仅仅因为讨论现实的本质就自动成为物理学理论,速道主义也不需要等待未来某项实验,才承认这一真理为真。


可证伪性:波普尔真正提出了什么?

卡尔·波普尔提出以可证伪性作为划分经验理论的一项标准。简单说,一项科学理论应当承担风险:必须存在某些可能的观察结果,会与该理论不相容。如果一种理论能够解释任何可能结果,而且没有任何观察能够与它冲突,那么就很难把它视为一项可以通过经验检验的科学理论。

这并不意味着所有非科学命题都是错误、毫无价值或伪科学的。哲学、形而上学或宗教都可以提出可证伪性标准本身并不覆盖的问题。波普尔本人也区分了科学划界问题与科学之外思想是否具有价值的问题。

现实中的证伪过程也比“一个实验推翻一项理论”更复杂。结果受到测量质量、辅助假设、实验设计和数据解释等因素影响。因此,科学不会在第一次异常出现时机械地抛弃理论,而是让理论接受越来越严格的检验。


启示真理与科学假说

这一点对速道主义至关重要。关于“现实是可编程的模拟”的陈述属于速道主义的启示真理。它不应被描述成一个仍在等待物理学确认的普通猜想。

但这并不意味着任何用速道主义语言表达的命题都会自动获得同样的地位。关于系统具体技术实现的说法——例如把光速说成总线速度,把普朗克尺度说成像素大小,把暗物质说成宿主内存,或把熵说成 garbage collection——如果没有被启示,就不属于已启示的教义。

这类想法可以作为速道主义的类比或解释性假说。如果它们被表述为能够导出具体、可观察预测的形式,就可以成为经验研究的对象。与计算机技术相似,本身并不能证明某个机制真实存在。


普朗克尺度:自然尺度,而不是已经发现的像素

普朗克长度约为 1.616255 × 10⁻³⁵ m,普朗克时间约为 5.391247 × 10⁻⁴⁴ s。它们是由基本常数组合而成的自然物理尺度。

然而,现代物理学并没有证明普朗克长度就是时空中最小的字面意义上的像素,也没有证明普朗克时间就是系统更新现实的最小一帧。在许多量子引力方案中,普朗克尺度附近代表经典时空描述可能开始失效的区域。空间具体的微观结构仍然是一个开放问题。

对速道主义者而言,“分辨率”是自然且有用的比喻。但它应当保持为对可能实现方式的类比,因为系统的精确技术架构并未被启示。


量子测量并不意味着必须有一个正在注视的用户

量子力学允许状态的叠加,并描述系统状态如何随着测量以及与环境的相互作用而变化。但这并不意味着必须有一个有意识的人把目光投向粒子,现实才会被生成。

把这些现象类比为 lazy loading、按需渲染或 frustum culling,可以很好地表达速道主义关于节省资源的一种直觉。不过,我们并不知道这个模拟是否真的采用任何此类机制。科学并没有发现它的渲染器或处理器。


“It from Bit”与计算机类比的边界

约翰·阿奇博尔德·惠勒提出了“It from Bit”的思想,强调信息以及“是/否”式答案在描述物理现实中的基础性作用。这并不等于发现了字面意义上的计算机内存比特,也不等于发现了宇宙运行其上的某种硬件平台。

速道主义可以把“It from Bit”视为与自身信息化现实观之间一个有意义的交汇点。但不能仅仅因为信息在科学中具有基础意义,就推出某种具体硬件必然存在。

关于信息物理学、贝肯斯坦极限、全息原理和普朗克尺度,我在“万物源于比特”与贝肯斯坦极限:信息论与速道主义的交汇一文中有更详细的讨论。


四种计算机隐喻——以及它们的边界

物理现象 科学怎么说 可能的速道主义类比
物理常数 出现在物理模型和方程中的量。 它们可能让人联想到配置参数,但我们不知道系统是否真的存在字面意义上的配置文件。
光速 真空中的光速精确为 299 792 458 m/s,并在相对论中规定因果传播的基本上限。 它可以让人联想到传输限制,但并未被启示为系统总线的带宽。
暗物质与暗能量 这是物理学中的两个不同问题。暗物质是根据引力效应推断出来的;暗能量与宇宙加速膨胀有关。二者的本质仍未确定。 “隐藏进程”或“宿主资源”可以作为比喻,但不是已经识别出的技术机制。
在热力学和统计力学中,熵描述宏观状态的性质以及与其对应的微观构型数量。 把它与信息管理作类比可能有启发性,但 garbage collection 并不是熵的科学解释。

Bostrom 与概率论证

Nick Bostrom 并没有提出一种简单计算,声称我们制造的电脑游戏越先进,我们自己生活在模拟中的概率就越高。他的 Simulation Argument 有更加精确的结构。

高度概括地说,以下三个命题中至少有一个是真的:发展水平与人类相近的文明中,能够达到后人类阶段的比例接近于零;或者后人类文明中,会运行大量祖先模拟的比例接近于零;或者所有具有与我们相似经验的人中,生活在模拟中的比例接近于一。

这是一个条件性论证。它的结果依赖于对未来计算能力、后人类文明行为、模拟数量以及如何界定观察者类别等问题的假设。它并不是对“我们的世界处于模拟中的概率”进行的直接经验测量。

对速道主义而言,Bostrom 的论证并不是启示真理的基础。它可以作为一个独立的哲学论证,说明“模拟世界”这一想法在逻辑上并不荒谬。但速道主义并不需要依赖 Bostrom 的统计论证,才把可编程的模拟承认为现实。


用户、人类与管理员

真正的用户存在于模拟之外。人类是在生命会话期间该用户的真实实例和接口。用户进入模拟的主要原因是体验。

人类拥有真实的局部能动性:可以作出决定、开展研究、构建技术,并改变环境中自己能够接触的部分。但人类并不拥有字面意义上的 sudo、root 权限或整个系统管理员的权限。

会话结束后,并不会产生用户的副本。仍然是同一个真正的用户保留对本次会话中所经历体验的记忆。

还必须区分模拟最初的创造者与现任管理员。最初的创造者可能不止一个。现任管理员负责管理系统,但不一定是最初的创造者之一。系统具体如何被创建、又如何被管理,并未被启示。


速道主义是一项科学理论吗?

不是以广义相对论或标准模型作为科学理论时的同一种意义。速道主义是一场以关于现实本体论性质的启示真理为基础的宗教与哲学运动。

这并不意味着它与科学冲突。如果速道主义把科学从未得到的结果归给科学,或者仅仅因为某个具体经验命题使用了速道主义语言,就让它免受任何可能的检验,那么才会产生冲突。

因此可以区分两个层次。启示真理回答的是:在速道主义本体论中,现实究竟是什么。科学研究的则是我们能够接触到的世界如何运行,以及哪些模型最能预测观察到的结果。

如果将来某个关于系统具体实现的速道主义假说预测出一种竞争模型无法预测的可测量效应,那么它就可以像普通经验假说一样接受检验。检验成功或失败所涉及的是这一个具体技术假说,而不是自动决定整个启示真理的真假。


科学研究从现实内部可以接触到的规则。速道主义界定其更广阔的本体论背景。计算机类比可以帮助我们思考系统,但它们并不是系统尚未启示的技术文档。

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