蝌学荐书 | 科学天才Wolfram最具代表性的巨作，计算视角下的世界观

斯蒂芬·沃尔弗拉姆（Stephen Wolfram）可能是现在活着的最聪明的人。

他探索世界的方式，他创造的工具，他的洞见，特别是他观察世界的视角，跟其他所有学者都不一样，是绝对独树一帜的。

这本《万物皆计算：科学奇人的探索之旅》（Adventures of aComputational Explorer）是沃尔弗拉姆的散文和随笔合集，谈论了他自己的生活、工作和思想。我很荣幸为中文版作序。

沃尔弗拉姆出生于 1959 年，他——

日常生活过于平淡，幻想的世界又太不合理，唯有探索和学问可抵岁月漫长。沃尔弗拉姆这样的奇人，是我们这个时代的珍宝。

我想借此机会简单讲讲沃尔弗拉姆的世界观。他这套思想还很新鲜，尚未流行，但我认为很可能是对的。如果你不知道，那可就太遗憾了。

你想不想知道，我们生活的这个世界究竟是怎么回事？它为什么有这样的规则？它是被谁创造出来的？它存在的意义是什么？我们存在的意义又是什么？我们是在玩一个大型多人在线网络游戏吗？这个世界是别人用计算机模拟出来的吗？

探索这些问题，人们首先想到的是用科学家的方法。但科学家并不研究这些问题。科学家研究的是这个世界如何运行，并不关心世界的本质是什么。科学家的工作是发现新现象，总结新规律，以便对世界未来会如何提供某种预测，比如预报天气。

科学知识很有用，但科学研究的目的不是回答世界的本质是什么。那种大问题本来是留给哲学家的，但是单纯的哲学思辨在当今世界已经没有多少竞争力了，我们需要你拿出干货来，你得有坚实的证据才行。

这就导致在智能如此发达、科学知识如此丰富的今天，我们对“世界究竟是什么”仍然没有一个共识性的说法。

换句话说，我们缺少一个像康德一样的人物，能给我们一点框架性的洞见。

在我看来，沃尔弗拉姆就是这个时代的康德。他把现代物理学当作约束条件，自己坐在书斋里，纯粹靠逻辑推演，就得出了一个对世界的解释框架……他的手段是数学计算。

你相信吗？只凭数学计算，我们就能知道有关这个世界的很多事情。

我在得到 APP 的《精英日课》专栏中多次讲解沃尔弗拉姆的思想，这里我想把他的世界观总结为六个论点。

第一，这个世界的本质是计算。

你是否曾经感到奇怪，为什么物理定律都是用数学方程写的？为什么几乎所有学科都要用到数学？物理学家尤金·维格纳（EugeneWigner）早就问过这个问题，答案现在还是一个谜：为什么这个世界上的事情，如此精确地符合数学？哪怕考虑到量子力学的不确定性，那个不确定性的概率大小也严格符合数学方程。

你仔细想想，这很不寻常，世界似乎没有义务如此。但恰恰因为世界精确地符合数学，我们才能过上寻常的生活。

你早上买了六个馒头，自己吃了两个，留下四个准备中午和晚上再吃。等到中午你打开冰箱，发现四个馒头果然还在里面。有客人要来访，你就先把房间打扫整洁。第二天客人来之前，房间果然还是那么整洁。

这些事情很平凡，但你想过没有，之所以如此，是因为这个世界是讲理的。它不会凭空给你弄丢一个什么东西，也不会无缘无故地给你把东西弄乱。

这个世界竟然如此有秩序，这就让我不太相信它是一个计算机模拟出来的游戏。因为如果是有人模拟的，那么游戏的运营者就可以随时修改游戏——也许搞搞软件升级，也许扮演神灵，看自己喜欢谁就多给谁一点好处，讨厌谁就制造一些惩罚……

然而并没有。我们这个世界存在着“能量守恒”之类的定律，每件事情都能找到原因，是一环扣一环的连锁反应，并没有外人插手的迹象。

这就强烈暗示，世间万物是按照某种基本法则在自动运行。在沃尔弗拉姆看来，世间万物的一切运动，都是在做计算：它们只是在执行某个算法而已。统治世界的不是别的，是数学。

第二，这个世界允许你有意识。

计算世界可以有无数种，但不是每个世界都允许有人存在。那人到底是什么呢？

简单地说，人是一种有意识的生物。沃尔弗拉姆认为，意识是一种有连贯线索的主观体验。

你之所以相信自己是活的，自己不是一个被动的物体，是因为你有人生的经历。你从小到大每时每刻经历的各种事情连续起来，让你能给自己讲出一个故事。有这个故事，你才有“自我”的概念。

沃尔弗拉姆的一个洞见是，意识不等于智能。智能是非常普遍的东西，无非是计算的精巧度。世间万物都在做计算，只要这一组计算足够复杂、足够精巧，我们就可以说这是一种智能。计算机程序是有智能的，人当然也有智能。但是人除了有智能之外，还有意识。

意识，是对智能的某种简化和降级。比如你在一个房间里跟一些人说话，如果用充分的智能描写，我们必须把房间里每个分子的振动、视觉、听觉等所有的信息都包括进去，但那不是“人”需要的。人想要的是简化了的故事，必须忽略很多很多东西。让你形成意识的那个故事版本，往往不但是对现实的简化，而且是对现实的扭曲。

我们之所以有意识，是因为我们能对智能做出主观的取舍，对世界形成个性化的解读。

正是靠着这个简化和扭曲的故事，我们才觉得人生很有意义。

第三，为了允许你有意识，世界的物理定律不能是任意的。

我认为这一点是沃尔弗拉姆迄今为止最重要的发现。他很早以前就有了这个思想的苗头，然后从 2020 年开始，用一系列数学推导把理论变得完整。

简单地说，沃尔弗拉姆发现，要想允许有意识的智慧生物存在，这个世界的时空就不能是任意的，它必须具有一定的性质。而那些性质，恰好就是物理学家熟知的狭义 / 广义相对论、量子力学和统计物理学的样子！

具体细节不好讲，这里我们单说时空的性质。沃尔弗拉姆的逻辑推理过程差不多是下面这样的。

1. 为了允许物体存在，你这个世界必定有某种相当于“空间”的性质。具体是什么样的无所谓，但我们总可以想象那是一个由无数个点排列成的坐标系统，一个点阵。

2. 为了让世界有秩序，点阵中每个点的状态必须是根据某种定律和当前的局面算出来的。

3. 计算要一步一步进行，所以这个世界需要有次序，也就是“时间”。

4. 为了让其中的有意识生物形成连贯叙事，这个世界需要满足因果不变性，也就是每个观察者观察到的事实应该跟他所在的坐标系无关。

好，那么沃尔弗拉姆推算出来，仅仅是这些看似很平凡的要求，就决定了这个世界的时空必定满足狭义相对论。

换句话说，我们这个世界的物理定律之所以如此，是因为只有如此，才能让“我们”在这里体验秩序。

当然，不符合这些要求的计算系统也可以是一个世界，只不过那样的世界里没有有意识的智慧生物而已。

第四，我们对世界只能有非常有限的理解和控制。

既然世界是讲理的，世间万物只是在本分地做着计算，那你可能会设想，我们能不能提前算出来它们的结果呢？这样不就可以预测世界的行为了吗？

有些事情的确是如此。比如我们不需要一帧一帧地模拟地球在太阳系中的运动，我们用更简单的算法就能提前算出未来数百万年内任何一个时间点，地球上任何一个地点是白天还是黑夜……正如我们不用算也知道“太阳每天都会从东方升起”。