德雷克方程是科学界更为著名的计算之一。它通过估算我们银河系中可能存在的其他智慧文明的数量来计算我们并不孤单的可能性。
这个方程中的一些项是众所周知的或正在被更好地理解的,例如我们银河系中的恒星数量以及拥有宜居带行星的比例。但另一些项是未知的,例如行星上发展出智慧生命的比例;有些可能永远未知,例如它们在被发现之前就自我毁灭的比例。
尽管如此,德雷克方程允许科学家们对可能存在的智慧文明数量设定重要的上限。
然而,从另一个角度来看,人类可能与外星智能有关——我们的世界可能只是由这样一个物种运行的、由一台功能强大的超级计算机模拟出来的。事实上,各种科学家、哲学家和远见者都表示,这种情况发生的概率可能接近于一。换句话说,我们可能就生活在一个模拟中。
这些说法的准确性颇具争议。因此,一种更好的方法来确定我们是否生活在模拟中的概率将是备受赞赏的。
加拿大蒙特利尔大学的 Alexandre Bibeau-Delisle 和 Gilles Brassard 出现了。这些研究人员推导出了一个类似德雷克方程的方程,该方程计算了我们生活在计算机模拟中的几率。结果揭示了一些反直觉的想法,这些想法可能会改变我们对模拟的看法,以及我们如何确定自己是否身处其中,以及我们是否能逃脱。
脑力
Bibeau-Delisle 和 Brassard 从一个基本的计算能力估算开始。他们说,例如,一公斤的物质,如果完全用于计算,每秒可以执行 10^50 次操作。
相比之下,与人类大脑同等质量的大脑,每秒执行的操作高达 10^16 次。“因此,一台与人脑质量相当的计算机可能能够实时模拟 1.4 × 10^25 个虚拟大脑的演化,”他们说。
在我们的社会中,已经有相当多的计算机在模拟整个文明,例如在《文明 VI》、《钢铁雄心 IV》、《人类》等游戏中。因此,可以合理地假设,在一个足够先进的文明中,个体将能够运行模拟我们这样的社会的模拟游戏,这些社会充满了有感知能力的意识生命。
那么一个有趣的问题是:在所有存在的有感知能力的生命中,有多少比例可能是模拟的?为了得出答案,Bibeau-Delisle 和 Brassard 从真实有感知能力的生命的总数 NRe 开始,乘以拥有必要计算能力的比例 fCiv;乘以用于模拟意识的计算能力的比例 fDed(因为这些生命很可能也在使用他们的计算机处理其他事务);然后乘以他们能够模拟的大脑数量 Rcal。
由此产生的方程是,其中 fSim 是模拟大脑的比例

这里 RCal 是完全利用物质应该能够模拟的大脑的巨大数量。
这个数字 ~10^25 的巨大规模,促使 Bibeau-Delisle 和 Brassard 得出了一个不可避免的结论。“从[上述]方程和 RCal 的巨大规模来看,数学上不可避免的是,除非 fCiv fDed ≈ 0,否则 fSim ≈ 1,”他们说。
所以有两种可能的结果。要么我们生活在一个模拟中,要么极小比例的先进计算能力被用于模拟大脑。
不难想象为什么第二种选择可能是正确的。“一个与我们相似(但技术发展远超我们)的生命社会,确实可能决定模拟足够精确以使其具有意识,同时又欺骗它们并将它们与真实世界隔离开来,这样做非常不道德,”Bibeau-Delisle 和 Brassard 说。
另一种可能性是,先进文明从未达到其技术足够强大以执行此类计算的阶段。也许它们在很久以前就因战争、疾病或气候变化而自我毁灭。我们无从得知。
但是,如果我们处于一个模拟中。Bibeau-Delisle 和 Brassard 问道,我们是否有可能在不被我们的统治者发现的情况下逃脱。他们假设模拟技术将是量子性质的。“如果经典系统计算量子现象像我们认为的那么困难,那么包含我们世界的模拟很可能运行在量子计算能力上,”他们说。
伟大逃亡
这提出了一个可能性,即我们可以检测到我们的外星统治者,因为它们无法在不暴露自己的情况下测量我们世界的量子性质。量子密码学就利用了同样的原理;事实上,Brassard 是这项技术的先驱之一。
这样一来,我们就可以制定隐藏在统治者视线之外的加密计划,例如秘密地将自己转移到我们自己的模拟中。
然而,统治者有办法挫败这一切。他们只需要重新编写他们的模拟,使其看起来我们能够隐藏信息,尽管他们一直都知道。 “如果模拟者对我们试图逃跑的行为特别愤怒,他们也可以将我们发送到模拟的地狱,在这种情况下,我们至少可以确认我们确实生活在一个模拟中,而且我们的偏执并非毫无根据……”,Bibeau-Delisle 和 Brassard 总结道,他们这样做是带着戏谑的语气。
从这个意义上说,我们是终极的实验室小白鼠:永远被困住,永远被我们全能主人的邪恶天才所愚弄。
是时候再玩一局《文明 VI》了。
参考:Probability and Consequences of Living Inside a Computer Simulation. arxiv.org/abs/2008.09275





