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第2章 世界是真实的吗？（第5页）

2. 数学的完美性：第六个疑似证明世界是虚拟的证据是我们的数学似乎太过于完美。因为我们在自然界发现的所有物理规律几乎都可以用数学来描述，并且有时一些数学家也会感叹这些数学描述为何如此完美。如果我们的宇宙是真实的，那么必然会到处充满不完美之处，毕竟整个宇宙的熵值是在不停增加的，熵越大系统的混乱程度就越大，世界的不完美之处就会越多。

量子世界与宇宙真实性的基础疑问

当我们进入梦乡时，几乎无法分辨现实和梦境，那么如何确定什么是真实，什么是虚幻？科学家们通常认为，若事物的性质在被观测前就已确定，该事物则被视作真实存在。例如一只苹果，即便无人观测，它也可以是绿色的。然而在量子世界中，却有着截然不同的运行规则。最近，三位科学家因证明宇宙并非局部真实而荣获诺贝尔奖。倘若我们的世界并不真实，那我们所生活的这个地方究竟是什么？

设想有安娜和卢克两人，分别位于太阳系的两端。此时从太阳系中心向他们各投掷一枚硬币，硬币在穿越太空时不断旋转。依据量子力学原理，其最终状态是完全随机的，无法提前预测。但当安娜测量自己的硬币为正面时，却能立刻确定卢克那边的硬币为反面。准确预言这样的结果连续二百次的概率是十的六十次方分之一，比整个太阳系中的原子数还要少。尽管安娜和卢克相隔数十亿公里，量子力学却预言安娜可根据自己的测量结果持续预测卢克的结果，仿佛两枚硬币间有心灵感应般的联系，此思想实验即爱因斯坦 - 波多尔斯基 - 罗森悖论（首次提及可简要解释：该悖论揭示了量子力学中一些看似违背常理的关联现象，对传统的物理实在观提出了挑战）。这看似不可思议，却是宇宙的运作方式。那么，究竟是什么能比光速还快？我们的现实结构又如何从可预测变为不可测的？

量子力学中的关键现象与概念探讨

在量子力学提出之前，科学家普遍认为世界是确定的，即若掌握物理系统的某些性质，便可推算其过去与未来。然而，后来发现了量子纠缠现象：两粒子无论相隔多远，都会保持神秘关联。想象制造一对纠缠粒子，让它们朝相反方向飞行，逐渐拉开距离后测量其中一个粒子的量子态，另一个粒子的量子态也会立即确定。就像两只盒子里各有一颗黑石或白石，无论何时何地打开其中一个盒子，就能立刻知晓另一只盒子里石头的颜色。这一现象已在几百公里的距离上得到验证，且测量反应的时间间隔不超过百亿分之一秒。若纠缠粒子确实在交换信息，其速度至少比光速快数千倍。

但这并非全部情况。就像站在秤上测量体重，科学家通过测量粒子了解其属性，可假如这些属性只有在测量时才得以确定，这意味着我们的宇宙不能同时满足局域性和真实性这两个条件，至少其中一个是错误的。在物理学中，真实意味着物体无论是否被观测都有确定的性质，即即便无人在场，一棵倒下的树依然会发出声响。而局域性表示物体只能受周围环境影响，且这种影响不能以超越光速的速度传递。

量子物理的部分现象呈现出不确定性，或者简单说表现得随机且不可预测。例如一个装有放射性原子的容器，通过称重观察衰变情况，一般能预测经过一段时间后大致的衰变原子数量，但无法确切知晓哪些原子会衰变。再如向狭窄双缝发射粒子，能预测后方屏幕上的干涉图样，却无法确切预知单个粒子的落点，哪怕是逐个发射粒子。量子物理中的部分现象看似具有完全的随机性，然而这究竟是其本质如此，还是由于我们所掌握信息不足所致？爱因斯坦曾认为量子纠缠并未违反实在性，而是量子力学尚不完整，他觉得这种纠缠背后应有尚未发现的隐藏变量。不过，三位科学家约翰·克劳泽、阿兰·阿斯佩和安东·塞林格证明了这种隐藏变量不存在，他们得出结论：纠缠粒子在被观测之前并没有任何确定的性质，因此无法通过任何方式得知或预测这些性质。若宇宙并不真实，那我们究竟看到和体验的是什么？

基于晶体结构的现实理论阐释

一群洛杉矶的物理学家提出一种全新的现实理论，此理论基于周期性结构，也就是晶体。晶体不仅形状多样，维度也可不同，更神奇的是高维度晶体可投影出低维度结构，即准晶。物理学家们选取特定八维晶体并以特定角度投影到四维，推导出三维准晶体，他们认为这可能是构成一切现实的基础结构。这种三维准晶体的基本构建单位是正四面体，其边长为普朗克长度，约是一个质子大小的十万亿分之一。形象地说，如果原子有空气般大小，普朗克长度就相当于一个质子的大小。更为奇特的是，依此理论，正四面体如同现实的三维像素，每个正四面体仅能存在于几种状态之一，且一个正四面体的状态决定了填满整个宇宙的其他正四面体的状态。但如果每个正四面体在某一时刻只能处于一种特定状态，那是谁或是什么决定了它应处于何种状态？全球各地的物理学家认为现实的本质是信息，那么信息又是什么呢？信息是通过符号传达的意义，而意义不过是比较或相对感知的能力，如果如此，比较和意义便需要选择，也就是说需要意识。就像我们在测量后才知道纠缠粒子的性质一样，意义或信息也只有在被感知或测量时才存在。若这一切都成立，那么现实也许就是意识的产物。

模拟假说的深度剖析

还有另一种关于我们存在的假说，即牛津大学哲学家尼克·波斯特罗姆提出的模拟假说，一些科学家认为我们生活在模拟现实中的概率高达百分之五十。若要证明身处模拟之中，该如何着手？首先假定创造模拟的硬件设备并非具备无限计算能力，否则我们将无法分辨现实和虚拟创造的世界。因为若硬件计算力无限，我们将察觉不到任何漏洞。因此，科学家们正尝试通过实验让这台理论上的有限计算机超载，以使模拟暴露出缺陷。同时，其他科学家正从不同角度寻找证据，毕竟所有计算硬件都会在运行的模拟现实中留下其存在的痕迹。例如，宇宙中的光速以不变速度存在于每一位观察者的视角下，且有无法超越的上限，这一现象至今无法被物理学合理解释，这或许暗示着构建模拟的计算机的某种特性。虽然我们不清楚这台计算机的样子与特性，但能确定若它每秒只能完成一个操作，其变量空间的内存大小将约为三十万公里。或许正因为光速限制，否则我们就可能在计算机完成编程之前到达另一个星系。

但这并非唯一表明我们可能身处模拟之中的迹象。电影或电子游戏常以角色视角展示画面和音效，这些纯粹是为观众或玩家服务，并非为角色所需。同样，若接受模拟假说，意识的存在就有了明确意义。意识是一种由五感构成的主观界面，它本身不符合自然法则，也没有哲学或科学依据来解释其产生的必要性及进化优势，似乎其主要作用仅是为了体验。由于这种体验代价高昂，它可能是为某个观察者或玩家而存在。若有一天人类能创造出具有意识的模拟生命，那我们处于模拟现实的可能性将大幅提升。马里兰大学的物理学家们已成功模拟出由两个质子和两个中子组成的氦原子核，他们认为既然如今能模拟原子核，也许二三十年后就能模拟分子，五十年后能模拟几厘米大小的物体，若这一进展持续，百年后人类甚至可能模拟出人脑。问题在于，如果我们确实生活在模拟之中，我们虽拥有自由意志，但或许有人只是想观察我们在无特定指示下的行动与结果。也许我们所感受的漫长岁月对模拟的创造者而言不过短短几分钟。然而基于游戏角色意识远超出当前科技的能力，这一切目前都还只是推测与探讨的范畴，尚未有确凿定论，我们应秉持科学的怀疑精神去理性思考这些观点。

量子纠缠证明了世界的非局域性，同时也在一定程度上体现了非实在性，以下是具体阐述：

非局域性

- 概念：在经典物理学中，物体间的相互作用受局域性原理限制，即一个物体只能直接影响其周围事物，影响传播速度不超光速。但量子纠缠中，处于纠缠态的粒子间相互作用不受距离限制，测量一个粒子的状态会瞬间影响到另一个粒子，即使它们相隔甚远，这种超距作用超越了经典物理的局域性.

- 实验验证：如贝尔不等式实验，科学家通过对纠缠粒子对的测量，发现测量结果违反了贝尔不等式，有力地证明了量子纠缠的非局域性，即量子世界中存在着经典物理无法解释的超距关联.

非实在性

- 概念：在量子纠缠中，纠缠态的粒子在测量前不具有确定属性，其属性只有在测量时才会确定下来。这与经典物理中物体具有确定的实在属性不同，挑战了传统的实体-属性实在性观念.