宇宙是由數學構成的嗎？第二部：極簡主義宇宙

這是關于數學宇宙假說系列文章的第二部。

怎么說呢，這事兒不應該這么簡單。是的，我知道物理學有點難，我們花了幾個世紀才達到現在的知識水平，而且我們知道，要完全理解時空還有很長的路要走。但另一方面，看看那些充斥我們生活的科技奇跡——智能手機、GPS衛星、疾病療法的突破。我們擁有這一切成果，都是因為科學；而科學之所以有效，是因為數學在描述宇宙方面超級好用。

我們從事自然哲學研究已有數千年。當然，我們取得了進展。但一旦我們開始使用數學，似乎每天都有新的發現……因為確實如此。

數學為何如此有效？

也許數學不僅僅是對自然的描述。也許數學就是自然。而它之所以如此擅長其工作，是因為經過數千年的嘗試，我們終于發現了自然的秘密語言，正如伽利略曾言。

也許宇宙是由數學構成的。

這個想法的最新版本來自宇宙學家馬克斯·泰格馬克。我不太會稱他為朋友——我們并不?；煸谝黄稹隙▽儆谕?熟人的范疇?？傊?，早在2014年，馬克斯寫了一本書《我們的數學宇宙》，概述了這一哲學思想。物理學、形而上學和哲學之間的界限常常模糊不清。在書中，馬克斯聲稱他的觀點屬于物理學：它做出了可檢驗的預測。對我而言（我知道這暴露了我的偏見，所以之后討論時請各位自行判斷），這些聲稱的說服力并不那么強，這可能會將接下來的討論歸入形而上學范疇。

這沒問題。形而上學沒什么不好。哲學是有用的、重要的，值得辯論和探索。

那么，讓我們深入探討老馬克斯·泰格馬克關于宇宙的論述。

讓我們從一個假設開始。這是一個重大且可爭議的假設，但我們會大聲說出來并繼續前進：存在一個客觀外界現實（也就是說，現實并非我們腦中虛構，它獨立于我們這些有意識的觀察者而存在）。科學的全部過程就是去發現和解釋那個客觀外界現實，而我們一直非常成功地運用數學來做這件事。

但科學不僅僅是數學。還有許多非常、非常人性化的詞語、概念和思想。我們可能有一些美麗的數學理論（比如廣義相對論或量子力學），但我們也有一堆人為構想的概念來包裝這些數學，比如波函數、時空和等效原理，甚至質量、電荷和力。

泰格馬克認為，所有這些都是"包袱"。這是我們對宇宙的、以人類為中心的、主觀看法的附加層，它疊加在真正的東西——數學本身——之上。所以我們需要應用奧卡姆剃刀原則：讓我們的視角盡可能簡單。我們需要拋棄所有包袱，因為它們只是礙事。現實的真正結構不會有任何包袱。包袱是我們這些主觀的人類創造的?？陀^外界現實是沒有包袱的、精簡的、高效的、直接的。

當你從我們的物理學理論中剔除所有包袱時，剩下的是什么？純粹、原始的數學。

這不僅僅是奧卡姆剃刀，簡直是奧卡姆牌重錘。

泰格馬克的意思是，數學不僅僅是研究宇宙的有用工具。他是說，一旦我們深入本質，剩下的就只是數學。

以一把椅子為例。剝離包袱：顏色、質量、原子、力。一旦你移除了所有人類衍生出的概念，剩下的就是……關系、對稱性、結構。

你剩下的是數學。數學就是宇宙，宇宙就是數學。二者沒有區別，毫無差異。

如果我們足夠努力地研究物理學，那么數學將不僅向我們揭示宇宙，宇宙本身也將被揭示為更多的數學。一些物理學家正在尋找"萬有理論"，一個描述自然界所有力的統一理論。泰格馬克說，如果他是對的，那么這個萬有理論不會止步于此，它還將解釋所有種類的粒子、它們所有可能的相互作用，以及宇宙的所有屬性。

還記得我之前做過關于自然界常數的節目嗎？是的，一個完善的萬有理論不會有任何常數：沒有光速，沒有電子電荷，甚至沒有時空維度的數量。它將是一個單獨的方程（好吧，也可能是一組方程），能夠解釋全部現實（包括它自身！如果你喜歡這類事情，想想還挺奇妙的）。

既然那個單一的數學方程可以描述全部現實，我們為什么不干脆去掉中間環節，直接說這個數學方程就是全部現實呢？我是說，奧卡姆剃刀原則，對吧？為什么要讓事情變得更復雜呢？

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