人类大脑被认为是一种有限计算系统,我想这一点我们基本上能够同意。它的体积、能耗、质量、器件数量都是有限的,并且它基本上是离散的。从逻辑上看,神经元的输出大概是二元的,或者三元的;即便我们对此有争议,从量子力学的角度看,神经元以及更底层的大脑组成单元之间的带宽也是有限的。
那么,我们有理由认为大脑不强于图灵机,如果大脑强于图灵机,我们将非常惊讶。按照大脑计算能力等价于图灵机的思路去研究物理,至少是有意义的。
现在,我们考虑物理世界。物理世界首先是以大脑为物理基础的意识的对象;在人类认识的意义上,不存在非意识的物理现象。我们可以用不同的词来描述意识和物理世界的关系,但是不影响实质。一种讲法是,意识认识物理现象,物理现象的总和就是物理世界;另一种讲法是,物理世界在意识中生成。我通常用生成论的讲法,但是 effectively,这两者没有区别:因为不存在对我们的认识有影响、但又不在意识中显现的物理现象 —— 所有的物理现象,按照定义,都是在某个意识中显现的。因此我们认为世界就是意识-世界,这个词同经验世界、物理世界,指的是同一个东西。
当然,我并不是必须断言,物理世界是意识的附属物,我只是不讨论它。有没有可能存在独立于意识的某种“对象”,而我们意识中的世界是它的投影?probably,但是无论存在还是不存在,它对我们如何认识世界的结构没有任何影响,无论我们认为物理现象是被意识认识的,还是被意识生成的,我们都可以非常自信的讲出以下断言:
物理现象必须满足可以被意识认识/生成的结构,才可能在意识中出现。即物理世界不是随意生成的,而是按照意识的结构生成的,是被意识的结构过滤过的。从逻辑上来说,没有任何物理现象可以不满足意识的认识结构而又能够被认识。这句话在逻辑上是废话,但是在实质上很重要:物理世界一定符合意识的认知结构,不符合意识认知结构的物理世界不可能被我们认识,因此也就 effectively 不存在。
那么,我们怎么刻画意识的认知结构呢?有一些是自省性的和信念性的,例如因果律。我们认识不了违反因果律的世界,这正是康德和爱因斯坦处理物理学的方式:instead of asking 物理现象是怎么样的,我们问什么样的物理学结构是认知上可能的。
佛法把现象叫做“法”,“法”就是符合规定性,就是一种最一般的因果性,因此佛法是把因果性作为现象世界的本质和本身看待的。什么样的现象界是可能的?佛法的回答就是“法”。
另一方面,我们可以形式化地处理这个问题。如果我们假设意识的物理基础不强于图灵机,那么我们就可以说:物理世界原则上必须可以被图灵机模拟。这句话背后是一个不可区分性原理:物理现象在意识中的认识/生成,是人脑这个图灵机运算的结果(无论这种计算是否关联于“物自体”),则物理世界一定可以被图灵机模拟,否则我们就必须相信大脑本质上强于图灵机,which 是我们很难采信的。
这个断言的第一个结果,就是物理世界是有限的,它的所有无限都不可以是平凡的。因为平凡的无限不可以被图灵机模拟。例如,我们假定一种物理现象,是二维平面上的一条线。我们可以认识它,等价于图灵机可以在有限时间内以有限资源生成它,那么它就必须从无限空间被压缩到有限空间,也就是它可以被一个有限参数的方程描述出来。
同时,这个物理世界还要拒绝无限精度测量,即你不可能一般地取到精确的 x,测量它的 y。这意味着你在 x 的定义域中对无穷多个点判断了 no,这还是图灵机不可模拟的。因此,测量(也就是有目的的认识/生成)的形式必须是:取 x,误差 < delta(x);测得 y,误差 < delta(y)。这个误差不是技术性的,而是来自于图灵机模拟器的本质 —— 即当它不能解析地压缩物理现象的时候,它的一般性压缩方法,就是在基本维度上量子化 —— 当然,这不是一个严格的论证。我实际上要说的是,模拟器不可能容许平凡的无限精度测量,但是我搞不出精确的数学形式,所以姑且这么说。
我想再一次强调的是,本文不是试图实体的给出一种物理学,而是通过研究意识的认知结构来研究什么样的物理学是可能被认识的,什么样的物理世界是在意识中可能存在的。这是一种康德-爱因斯坦进路。
当然,有的人可能会争辩:如果你关于意识、大脑的认识完全是错的呢?如果大脑就是强于图灵机呢?如果意识的物质基础并不仅仅是大脑呢?这是非常好的问题,我非常愿意看见我在这些问题上错了,但是我们提出这些问题的方式恰恰就是我写这篇文章的根本动机:那就是物理世界结构在根本上是关于意识结构的。我们要一个强于图灵机可模拟的物理世界,就是要一个强于图灵机可模拟的意识。