宇宙是一個神經網絡，物理學家重新定義現實，引發爭議

2020-09-13 歆琳科普

一篇發表在arxiv的預印本論文為人們重新定義了我們生活的這個宇宙的本質，也重新定義了現實世界，這篇論文所涉及的問題太過於敏感和廣泛，因此還沒有通過同行評審。

這篇論文題為《作為一個神經網絡的世界》，由物理學家Vitaly Vanchurin發表，他告訴我們，這個世界的本質，在更加基本的層面上（比量子力學的微觀層面還要基本）是一個神經網絡系統；

這個神經網絡系統類似於人類的大腦，由各種不同的節點（神經元）組成，這些節點之間可以處理和傳遞信號。

並且這個神經網絡系統並不是一成不變的，它可以進化、學習，比如增加節點的數量和改變某些節點連結的權重。

神經網絡在節點下的運行可以解釋所有我們看到的、所知道的一切。

小到亞原子粒子、原子，大到宏觀事物，包括我們人類在內，這些都是神經網絡系統的不同組成部分；

而所有事物背後運行的基本規律，量子力學和宏觀的經典力學都是神經網絡在不同的部分所表現出來的運行機制。

Vitaly Vanchurin提出神經網絡的概念，就是想要調和目前物理學中存在已久的矛盾。神經網絡不僅可以被用來分析物理系統，或者發現物理定律，而且它是我們生活的這個世界最基本的運行方式。

這個概念可以為人類提出萬物理論，一種解釋宇宙所有事物運行機制的理論，提供一種思路。

我們知道，目前的物理學想要解釋整個宇宙，必須用到兩套截然不同的理論。

在宏觀尺度上以牛頓定律建立起來的經典力學和愛因斯坦建立起來的相對論，前者為我們解釋了一個低速運動、弱引力情況下宏觀物質的運動規律。

後者為我們解釋了物質運動以及時間、空間之間的聯繫，以及能量改變時空曲率所引發的引力效應。

但是到了更小的原子和亞原子尺度上，我們在宏觀世界上所掌握的一切規律都行不通了，尤其是宏觀世界的連續性和確定性完全不符合微觀層面的本質。

所以物理學家就找到了量子力學這個理論來解釋微觀宇宙。在量子力學中，能量以及時空不再是連續的，而是有一個最小的基本單元量子和普朗克尺度。

所有的事物都具處在兩種不同的狀態的疊加態，同時具有粒子和波的性質。而「觀察」這種看似具有人為意識效應的行為，卻能改變一個系統的狀態。

還有就是微觀世界不再具有現實的確定性，我們無法對一個粒子行為通過物理規律進行準確的判斷，只能通過概率學統計給出一個概率。

例如粒子會出現在哪裡，不會出現在哪裡，只能用概率表示。這是因為我們無法同時準確的知道一個粒子的位置和動量，一個知道的越準確，另外一個量就越充滿不確定性。

或者是我們只能對一個包含大量粒子的系統給出一個準確的預測，例如，原子核的衰變就是一個量子行為，但我們無法知道一個單一的粒子它在具體的何時衰變，這是完全隨機的。

但我們可以說出，這個原子組成的系統，它的半衰期是多少。也就是這個系統中大量粒子衰變到一半所需要花費的時間，這其實也是一個概率的表述。

這就是微觀和宏觀世界非常不同，但科學家一直認為宇宙應該只有、而且可以用一套理論進行表述，出現兩套理論這只能說明我們對宇宙的本質還不夠清楚。

這兩套理論最關鍵的問題在於，它們無法融合，一直以來科學家視量子力學為最基本的理論，是想將相對論融入其中，這裡最關鍵的就是將引力量子化，也就是量子引力問題。

要想將引力量子化，我們就需要找到傳遞引力的基本粒子-引力子，這種粒子的單個粒子非常微弱，因為引力這種力，是所有基本力中最微弱的，它比電磁力弱了上萬億倍。

你看我們平時在研究兩個帶電粒子之間的電磁力時，就不討論這兩個粒子因為自身質量所產生的引力效應，因為引力太弱了，在這樣的微觀層面上根本就不起作用。

所以說引力子直到現在我們都沒有發現，未來也許也很難發現。但是它包含著宇宙時空的本質，畢竟是質量彎曲失控產生的引力，而引力又要靠引力子傳遞這個力，所以說發現引力子也許就能解開很多位置的奧秘。

不過現在看來發現引力子並不是一時半會能辦到的事，但科學家又想以一個更加基本的理論去解釋宇宙，甚至是繞過量子力學和相對論提出一個比它兩更為基本的理論。

例如弦論，還有神經網絡理論。

這兩個理論一樣都一樣，並沒有試圖去統一量子力學和相對論，而是說，我們在量子力學和相對論中看到的一些物理規律都來自更加深層次的東西。

物理學家Vanchurin創建了一個神經網絡如何工作的模型，神經網絡在微觀層面上會產生一些比較簡單複雜程度的結構，例如神經元鏈；在宏觀尺度上會產生更為複雜的結構。

他發現在某些狀態下，神經網絡的學習行為可以用量子力學的方程進行表述，在某些狀態下可以用到經典的物理學。

他還將量子力學中的不確定性解釋為單個神經元的狀態，將神經網絡的學習、訓練能力解釋為量子變量。

而宏觀事物的發展規律神經網絡進化，選擇的結果。

總的來說，這個理論充滿了一種神秘主義，晦澀難懂。至於宇宙即神經網絡的理論是否對科學有價值，物理學界的科學家不太可能贊同。

也沒有過多的人對此發表任何評論。例如物理學和人工智慧領域的專家都對這一想法表示懷疑，它們拒絕公開發表評論。

參考：arxiv.org/pdf/2008.01540.pdf

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