1.引子
《黑镜》第七季《玩物》(Plaything)一集中,孤傲天才游戏设计师做了一个未发行游戏 《Thronglets(群民)》,里面是些8-bit像素风黄色小人。主角是位游戏测评师,他的好友有次偷玩游戏并虐杀像素小人。主角发现后暴怒失手将好友打死,杀人惨烈一幕又碰巧被像素小人目睹。随后小人意识觉醒、自我演进、诱导主角购买更多硬件扩充算力。最终像素小人通过网络侵入现实世界,控制了人类。

(Thronglets 游戏截图)
人们经常性发问,“我们所处宇宙是否确如马斯克等人所言,是由上层造物主虚拟出来的?”,也蠢蠢欲动幻想人类做造物主的可能。
AI技术飞速发展和智能体的广泛应用,在把上述问题又拉回到人们视野的同时,也帮助我们对一众廉价幻想祛魅。
2.人造生态规则与参数
借Vibe Coding之力,我自己也手搓了个简易生态系统。无数次尝试,系统总是陷入僵死结局。我无奈承认,恰当定义一个能够自我演进的环境、包括其中的生物种类以及生物特性的参数,是极为困难的。
1990年的Tierra项目中,一个80条指令的自复制汇编程序,在运行后第二天就出现了多样性物种——不同大小、寿命、生态关系(独立、寄生、共生)的程序体,甚至出现了物种大爆发和免疫机制 。

(Project Tierra 截图)
其后的Avida 实验(密歇根州立大学数字进化实验室开发,2000 年前后陆续发表一系列里程碑成果),是专门用于研究数字有机体进化规律的人工生命平台。与 Tierra 基于汇编指令的简单架构不同,Avida 为数字生命体搭建了标准化的 “计算环境”—— 每个数字生物都由可执行的指令串构成,能通过复制、突变(指令随机替换)、竞争系统算力资源完成 “自然选择”。实验中,研究者仅设定基础规则,未干预演化过程,却观察到一系列突破性现象:数字生物不仅演化出寄生、共生等生态关系,还能通过指令组合 “进化” 出计算复杂逻辑运算(如判断奇偶性)的能力,且这种 “技能” 会随代际传递优化。

(Project Avida,https://www.youtube.com/watch?v=wZ2fqt-xV4s)
但两者结局相似,当 Avida 系统内的指令组合潜能被穷尽后,整个数字生态无可挽回地陷入停滞。没有新物种诞生,没有更高维的社会组织形态涌现,生态沦为在几个固定策略间往复震荡的极限环。当我们为生态系统架空设计了一组规则,显性强制生态内对象遵从,他们在运行一段时间就不会再产生新的复杂度。
不过在 MIT 主导的IllustrisTNG 模拟宇宙项目中,系统时间拉远到早期宇宙(对应大爆炸后约1380万年),采用与当前观测一致的宇宙学参数设定了初始值。经过超 1.3 万 CPU 核心的并行运算,模拟时长累计超 1000 万小时,现在已经演化出从星系团、螺旋星系(类似银河系)到矮星系的层级结构,甚至还原了星系内恒星的形成速率、黑洞的生长与反馈效应,以及星际介质的化学元素分布。有趣的是,该模拟结果与哈勃、韦布等观测数据在大尺度结构上高度吻合。这些成果至少说明,给定一组基础物理规则与初始参数,复杂宇宙结构可以在长时间演化中自发涌现。

(Illustris TNG 模拟宇宙 https://www.youtube.com/watch?v=O674AZ_UKZk)
Tierra 与 Avida 面向的是数字生命的开放式演化,IllustrisTNG 面向的是给定物理模型下的大尺度宇宙结构生成。三者同为“初始规则 + 长时间演化”的骨架,但对象、尺度、开放性与目标完全不同。
我们发现,规则越倾向于简单原始,生态存活得往往越久。原因不只在于简单本身,也在于简单规则较少提前封死演化路径,更容易保留开放性与后续的组合潜能。凡是已经能够用语言或公式精准描述的规则,往往更像我们在某一尺度上抽取出来的局部规则,未必触及驱动系统自发演进的元规则。
(注:这里所谓元规则,不是某条具体定律,而是能够持续生成局部规则、释放新结构与新层级的规则之规则。)
3.生态的基本单位粒度
如果我们希望创造的,也能如人类自身和人类自身所处的宇宙一样演进,那被造物必须在对他们而言无限的空间中发挥全部探索能力,从最一开始最小的单元慢慢累积各种生命组织形态。人类科学之路的经验告诉我们,科学从来不是永恒真理。我们总是在不断探索更多未知中,了解到更多的局限条件,从而发现曾经奉为圭臬的,只是局部的规律。
这就来到一个话题,世界的粒度,要去到多细?人类自己是以离散和分割的方法认识世界,改造世界。随着科学与技术的发展,这个方法的重组方式也不断变化,粒度也越来越细。
“原子”一词在古希腊语中意为不可分割,在虚空中永恒运动,通过碰撞结合形成万物。有趣的是,与德谟克利特同期的墨子,也提出了“至小无内,谓之小一”。在现代,我们发现原子核和原子的关系就像是一粒米和一个标准足球场大小。在原子核内部,还有夸克,其尺度不到原子的亿分之一(十的八次方分之一)。标准模型中,夸克和轻子(如电子)被认为是基本粒子,不可再分。但理论物理中仍在探讨更深层划分的可能性。
如果以夸克为基础去从0开始构建下层宇宙,那么对其中生命而言,夸克以下世界便不存在可进入性。其科学探索的最深边界,也就停在造物主预设的粒度上了。
4.时空维度
从哲学思辨的角度,时间不同于空间,时间只是对物理状态变化的刻画。
但关于空间维度的讨论,却奇幻地走向两个看似矛盾的极端 ——信息层面的完全等价,与主体层面的必然毁灭。
与信息层面等价相对应的,是热力学与结构稳定性层面的维度打击。对于一个维度内的实体,无论进入升维空间导致原有循环系统无法闭合,还是进入降维空间导致原有系统构件缺失,都意味着该实体原有控制结构的解体。
5.算力与尺度不变构造模式
人类能动用的算力,似乎还远远不足以支撑从夸克级别的基础粒子开始构建。但我无法对算力增长的前景做出什么推论,毕竟我们仍然只运用了本宇宙如此之小的能量。而创造复杂下层宇宙越困难,也代表了我们的前路不似终章更似序曲。
我们可以创造一个分形结构,在数学上是某种抽象结构的同构,在生命系统或宇宙大尺度结构中,无论你拉近或拉远视野,系统在局部和整体上往往表现出惊人的自相似性,如分形几何、血管网络与河流的分支、神经网络与星系纤维网。
这样我们就不用再规定最细粒度的单位,规则将自我在不同级别上组织同构。造物主只需要写下一组具有“尺度不变性”的元规则,系统就会像雪花一样,自发地在细胞、个体、社会、星系等不同层级上,结晶出数学结构相似的组织形态。

(上图:脑神经;下图:宇宙模拟。Top: neurons and glial cells. Bottom: the Millennium Simulation of the Universe. Image credit: Center for Brain Injury and Repair, University of Pennsylvania School of Medicine / Springel et al.)
极简的种子代码,就像曼德博集合(Mandelbrot set)只需要一个简单的迭代公式,就能演化出无限复杂的结构。我想,造物不需要模拟每一颗夸克,只需要定义一套递归逻辑。

6.上层宇宙与下层宇宙
在开始对造物主与造物可能性的各种探讨前,有必要先说下笔者为这篇文章的定位。
我无意从神学或者是宇宙起源的角度去探究人及我们这个世界是怎么来的。我希望做的是基于人类现有的科技成果和人们对本宇宙的理解,做出以下构想:如果我们想作为造物主创造一个和人类世界复杂度相同的下层宇宙,我们至少要做到什么样的程度?
针对这个问题的回答,我们可以猜想,对于我们具有实践价值的路,或许也是造物主创造我们这个宇宙时候的备选项。
同时,我们在排除了一些我们创造下层宇宙的方案的同时,也就一定程度上否定了上层造物主用类似的方法,创造我们的可能性。
我粗略地将生物创造宇宙模型假想分为两类,一种是生命主体隔离,即下层宇宙可以和上层宇宙完全拥有不同时空维度和物理规律。另一种相反的情况是主体不隔离。第六部分,会对令我感到着迷的一些假想模型做描述性的讨论。但值得注意的是,本文并不考虑同宇宙内,不同生物类型外星人的可能性及情况(类似拯救计划中的波江星人)。
(《拯救计划》)
我们也可以对人创宇宙有一个逻辑推断。
计算机本质代表了生命体的最前沿信息处理工具,是一个统称。它既是过去所有工具的结晶,也代表了未来一切人类工具的范畴。如果说计算机模拟的宇宙不能符合严格的主体隔离,等于说,人类凭意识和工具无法创造下层空间。那么我们也无法被造物主用这种方式造出来。
剩下的就只有另外一种可能。上层宇宙自发生成下层宇宙。
7.一部分令人感到有趣的宇宙模型假想
7.1 楚门世界与粗糙模拟
好莱坞科幻电影有几个粗糙的造物范式,楚门世界式的、雷劈意识涌现式的、黑客帝国式的。总的来说,是把造物主想象成一个预算有限、时刻盯着屏幕打补丁的程序员。造物主专门为人类群体,或者一个人,构建一个随其感知范围不断延展的空间,再给其视界边缘挂一张“高清动态壁纸”。
基于本文前序探讨,这种生态极易溃败。在这样一个高度模拟的宇宙中,其中的元素并不具备真正生命意义上的繁衍能力。但在这一小段线形模拟的窗口,其能给造物主理解世界带来的启发已经极为震撼。
7.2 AI造人与共同成长
大部分科幻作品(包括《黑镜》)都在把 AI 拟人化,假想它们会成为与人对立的“新物种”。但在这个分支里,我们在本宇宙时空中创造的智能体,它们和我们共同理解与改造我们的世界,并没有真的构成下层宇宙。它们以吞噬人类自身灵性为代价,成为本层宇宙内的更高级进化形态。各种机器增强体力、智力,就在走这条路。在需要机器人表现出灵性的时候,形成共生体摘取人类注意力并不是难事。
7.3.计算模拟套娃(人类生命体有意识创造下层宇宙)
我个人认为这是最具诱惑力的讨论分支。
7.3.1 关于不同宇宙的时间,形象的说,我倾向所有上下层宇宙共用指向同一个方向的时间轴,但是各有各的测量尺度单位。所谓共用同一时间轴,不是说上下层时间一一映射,而是说它们都服从同一个不可逆的先后展开次序。
7.3.2 关于空间维度,每个下层宇宙都是上层宇宙中的一段一维信息条。上层宇宙可以有无数个信息条。一维信息条的长度不固定,随造物主本身对上层宇宙能量攫取能力的提升而扩大。
7.3.3 我们利用分形与同构的基本原则构建下层宇宙。既不用,也没有必要从最小粒度开始去构建。实际上,类似天体物理学家构建宇宙模拟时,无需逐一模拟每一颗恒星,转而在大尺度规则与局部近似处理的配合中,让结构逐步长出来。这也解决了上层宇宙与下层宇宙不能在同一时间点拥有同等细节的逻辑悖论。上下层可以异步达到同等复杂度,在时间截面上,上层宇宙是迟暮之年的老人,下层宇宙是初生的婴儿。
7.3.4 我们能否进入上层或下层宇宙呢?
在空间维度一章,我们讨论了主体实体无法跨越上下层宇宙。那么是否可以从信息角度一窥究竟呢?理论说,凡存在承载关系,就可能存在反向影响。
我们向上层宇宙看,在上下层边界处,或许会看到常数局部漂移,因果链断裂,信息守恒异常,规则不再闭合。
我们向下层宇宙看,对于我们创造的子宇宙,何时该怀疑其中已经出现生命迹象?我想,需要考虑下层宇宙是否生成了我们没有的元素、物理规律;我们是否能在信息层面识别到有重复、有压缩性、有层级结构、有周期、递归、对称、突变。在此基础上或能依据这些,还原我们无法亲身体验的子宇宙的语言与思想。
7.3.5 小结一下,我们可以遵照“分裂、重组、碰撞、生存、同构”这五个关键原则,设计一个可以动态演进的最小起点。不断尝试模拟各种下层宇宙,直到真的创建了一个具有演进能力的生态。
7.4 无意识创造之1: 体外分生宇宙模型
在这个模型里,不再存在一个拿着工具精心搭建世界的造物主。只要上层宇宙仍在总体热力熵增的背景下,又不断在局部形成低熵、有序、可编码的复杂结构,下层宇宙就可能在某些极端条件下自发分叉出来。对上层生命而言,能看到的多半只有边界守恒异常与信号失真,至于其中生成了什么样的元素、时间尺度、文明与历史,将都沉在黑箱之内。
7.5 无意识创造之2: 高维切片宇宙模型
8.神的位置
在牛顿发现三大定律时,神从日常生活中退出,当人们开始探索微观世界,神从原子中退出;当人们飞向太空,神从星系也退出。如果这就是我们这个宇宙被创造出来的方式,我们也如此创造下一级的宇宙。那么在发现这个秘密的同时,造物主/上帝的位置又要退后到更远的地方了,也就是说由时间串起来的这一串宇宙套娃,之外又是什么呢?
我们会不会相当长一段时间,确信自己在下层宇宙中,但只能相信神已退到无法命名的地方,并安之若素。这其实没什么不妥的, 因为在相当长的历史中,我们认为神仙就住在云彩里。
后记1:
这篇文章涉及的物理学知识,完全不在我的能力范畴之内。但对于哲学的存在论和外部世界与主体的关系,却是我不得不分析的主战场。除了哲学兴趣外,神性退后留下的世俗缺口,以及人们对当下AI的过高期待也是我必须把视角拉到最远处的原因之一。所以就有了这样一篇文章,希望后续物理学研究可以提供新的素材,证伪一些选项或者提供一些新的佐证。
后记2:思考的难度
对于不确定性,我想下定义式的给出二阶不确定。零阶不确定是类似金融市场这样的必然不确定。一阶不确定是我们没办法知道一个事情是否是不确定的。二阶不确定是,我们对于有没有办法本身,也是不确定的。
关于模拟宇宙的话题思考难度拉到有多远?我的个人感受就是到二阶不确定了。
太太对我做的事一贯不理解,我想,按社会、历史、哲学、神学、宇宙起源这样大致越来越宏观的排序来说,我现在对这主题感觉虚无缥缈的程度,应该和太太皱眉头我研究历史哲学,感受差不多吧。
附录:我能想到的部分多重宇宙模型假想
承载式多层宇宙模型
上层提供存在条件、底层语法、初始约束;下层在其上涌现出完整世界。下层可独立演化出物理、生命、历史。上下层可存在接口,耦合不对称。下层可推理上层,难以直视上层。真正跨层时,主体可能解体。
我们所在宇宙之上可能有上层,我们之下也可能可被创造出下层。宇宙呈递归结构,不是两层,而是链条或树状结构。判断“上层”的方法,不只靠向上突破,也可通过向下造物反证结构相似性。
对不同层生命来说,边界之外只表现为迷雾、失真、不可测透,不表现为新大陆。
高维切片宇宙模型
整体现实是更高维结构,我们的宇宙只是其中一个低维切片。其他宇宙也是别的切片。不同宇宙可在 x,y,z 投影上同位,在完整高维坐标中分离。所谓穿越,对应进入额外维度,不对应普通空间位移。
独立并列多宇宙模型
多个宇宙同时存在,彼此独立,没有共同承载层,也没有严格意义上的上下关系。宇宙之间缺乏共享时间、共享边界、共享接口。跨宇宙比较大多失去物理意义,只能并列设想,难以互证。
单层封闭宇宙模型
宇宙只有这一层。不存在上层、下层、黑门、承载层。所有异常都属于本宇宙内部规律未被认识完全。边界问题最终仍落回本宇宙物理。
