【书名】：《真实世界的脉络》
【作者】：戴维·多伊奇
【时间】：2021年03月15日
【第1章：万有之理】
◆ 理解前人已经理解的一切，这件事究竟是更容易还是更难了，这取决于知识增长的两个对立效果之间的总体平衡：理论的日益宽广和日益深入。广度使之更难，深度使之容易。
◆ 只有当真实世界结果本身是高度统一的，从而随着知识的增加，我们对世界的理解越来越多时，这种情况才会发生。如果发生这种情况，那么最终我们的理论将会非常普遍，非常深入，彼此紧密结合，最终成为关于统一的真实世界结构的单一理论。即万有之理。
◆ 成就“万有之理”将是最后的大统一，同时也是迈向新世界观的第一次全盘的转变。
◆ 高层级学科之所以能够被研究，就是因为在特殊情况下，大量粒子的复杂行为本身会归结为一定程度的简单性和可理解性。这一性质称为涌现性：高层级的简单性从低层级的复杂性中“涌现”出来。某些高层级现象的容易理解的事实不能简单地从低层级理论推导出来，这种高层级现象称为涌现现象。
【第2章：影子】
◆ 迄今我们所得到的的结论仅仅是：每一个有形光子有一批相伴的扈从影子光子，当光子穿过4条裂缝之一时，一些影子光子穿过其他3条裂缝。至少有10的12次方个影子光子相伴于每一个有形光子。
◆ 我们已经推断出：存在一个沸腾着的、异常复杂的、隐秘的影子光子世界。这些影子粒子只能通过观察它干扰对应的有形粒子的运动行为来间接探测到。
◆ 基于类似的理由，可以考虑把影子粒子的全体称为平行宇宙，因为它们也只能通过干涉现象受到有形粒子的影响。
◆ 为了表示物理实在的全体，已经发明了一个新词——多重宇宙（multiverse）。
◆ 诚然，对于像我这样的理论物理学家，应该把大量精力花在理解量子理论的形式结构方面，而不是花在理解真实世界方面以致忽略了自己的主要目标，那才是正当且合乎体统的。
◆ 量子化：拥有离散的（而非连续的）一组可取值的性质。量子论断言所有可测量的物理量都是量子化的，因而得其名。但是，最重要的量子效应不是量子化，而是干涉效应。
【第3章：问题求解】
◆ 所以，直接支配我们、使我们采纳一种理论或世界观而摒弃另一种的物理证据，其实是小之又小的：它的尺度在千分之几毫米（视觉神经纤维的间隔）和百分之几伏特（分辨事物的神经电位差）。
◆ 预言的分歧特性：假如有一天农夫开始给鸡喂比往日更多的食物，根据这一新观察，怎么预言农夫将来的行为呢？这完全取决于采用哪个解释理论。根据慈善农夫论，这是农夫对小鸡更加慈善的证据，因此鸡们就更不用担心自己的命运了。但根据养膘论，这个行为就是不祥之兆——它是末日临头的证据。
◆ 观察不可能承担归纳主义模式赋予的两个任务中的任何一个（即发现科学理论和检验科学理论）：连预言都不行，更不用说真正的解释理论了。
◆ 如果我们想要理解知识的真正本质以及它在真实世界结构中的位置，就必须正视归纳主义是错误的这一事实，它彻头彻尾是错的。没有一个科学推理，实际上没有任何成功的推理，是符合归纳主义描述的。
◆ 目前流行的科学知识论可以被当作解释理论（归功于卡尔·波普尔），这个理论把科学看作是问题求解过程。
◆ 归纳主义把过去的观察记录看成理论的骨架，认为科学无非就是用内插或外推的办法填满这个骨架理论的所有缝隙。问题求解的确开始于一个不完备的理论，但不是那种由过去的观察数据构成的空想的“理论”。它开始于我们现有的最好的理论。当这些理论好像对我们不够用，需要新理论时，就形成了一个问题。因此，与归纳主义模式不同，科学发现不需要从观察证据开始，而总是从一个问题开始。这里“问题”的意思不是指实际中遇到的紧急情况，或使人烦恼的原因，而是指一套看起来不够完备、需要改进的想法。
◆ 现有的理论既不能预言也不能解释。
◆ 所以，不论解决方案有多好，它都不会是故事的终结，而是新一轮问题求解过程的开始。科学活动的目的并不是要寻找一个（几乎）永远正确的理论，而是要寻找一个目前可能得到的最好的理论，而且如果可能的话，要改进所有现有的理论。
◆ 问题的求解过程：1、问题；2、猜想解决方案；3、批评；4、错误理论被替换；5、新问题；
◆ 所有问题求解过程：那些能够给出更加详细的理论自动优先考虑；
◆ 理论的各种变种就像基因突变一样连续不断地创造出来，不太成功的变种逐渐灭绝，成功的变种取而代之。
◆ 解决问题的理论中可能蕴含的新世界观，就是这个问题的涌现性；相应地，在生态位里取得了统治地位的新物种的独特属性是这个生态位的涌现性。寻找解法的过程本质上就是复杂的，即使给出对天球理论的批评和一些附加的观察数据，也没有简单的方法发现行星的真正本质。唯一的途径是进化，或试错法，尤其是那种目标明确的试错法，即科学发现。
◆ 正是由于以上原因，波普尔称自己的理论为进化认识论，即知识只有通过猜想和反驳才能成长。
◆ 归纳主义寻求让自己的预言在未来仍然成立，而问题求解学派让自己的解释比当下其他解释更好。
◆ 科学——被看作寻求解释和问题求解的活动——不会产生“归纳问题”。
【第4章：真实性的判断标准】
◆ 基础解释：科学中使用的判断实在性的准则，即如果某样东西能够反冲，它就存在。
◆ 优化解释：如果按照最简单的解释，某实体是复杂且自主的，那么该实体就是真实的。
◆ 进阶解释：如果需要大量的计算才能给我们以某实体是真实的幻觉，则该实体就是真实的。
◆ 物理实在是在几个层面上自相似的：在惊人复杂的宇宙和多种宇宙中，某些模式无穷无尽地重复着。
◆ 这些符号、图像和理论的正确性而言——即它们在一定方面相似于它们所指代的具体的或抽象的事物，它们的存在给真实世界以一种新的自相似性，这种自相似性我们称为知识。
【第5章：虚拟现实】
◆ 虚拟现实关心的是生成逻辑可能的外部体验。
◆ 虽然每一可能的感觉都能人工营造，但是有没有可能将来某一天一劳永逸地造一台机器，它能够营造任何可能的感觉呢？这需要一个额外的性质：通用性。有这种本领的多感知机叫做通用印象生成器。
◆ 孤立地考察与宇宙其余部分相隔离的单个物理对象总是一种近似。
◆ 虽然感觉印象起着重要作用，但科学是关于如何理解整个现实世界的，我们体验到的仅仅是沧海一粟。
【第6章：计算的通用性和极限】
◆ 康哥图环境：逻辑上可能而又不能被任何物理上可能的虚拟现实生成器营造的环境。
◆ 康哥图环境的特点就是这样：无论你怎么猜，无论你猜想营造这一环境的程序有多么复杂，你总是会被证明猜错了，因为在你的或者任何其他的虚拟现实生成器上根本没有程序能够营造这一环境。
◆ 虚拟现实的范围以及它对于理解自然和真实世界结构的其他方面的广泛意义，依赖于相关计算机是不是物理上可实现的。
◆ 图灵机：第一批抽象计算模型之一。
◆ 通用图灵机：包含所有其他图灵机的全部本领的图灵机。
◆ 图灵原理（最强形式）：在物理上有可能建造一台通用虚拟现实生成器。在我所做的假定下，这意味着在多重宇宙某处将被实际建造的虚拟现实生成器的通用性是没有上限的。
◆ 如果施于任何物理对象或过程上的物理定律是可理解的，那么它们必须能够被收录于另一个物理对象——认识者中。创造这些知识的过程也必须是物理上可能的。这种过程称为科学。
【第7章：关于证明的对话】
◆ 在波普尔的科学发展图画里，首要的不是观察，而是问题、争论、理论和批评。设计并进行试验的目的仅仅是为了解决争论。
◆ 论证的目的是解决问题，是为了说明某个问题可以被某个解释解决。
◆ 隐归纳主义者：认为归纳推理的无效性提出了一个严重的哲学问题，即如何证明科学理论的可靠性的问题，持这种观点的人称为隐归纳主义者。
【第8章：生命的意义】
◆ 复制基因和非复制基因的共同要素是知识的生存，而不一定是基因或其他物理实体的生存。因此严格来说，是否适应某个生态位的是一段知识而非物理实体。
◆ 生命是关于知识的物理体现的。
◆ 宇宙的未来取决于知识的未来。
◆ 归根到底，知识是一个基本物理量，而生命现象仅仅略微次之。
◆ 哪里有知识，哪里就一定有生命，至少过去曾有过生命。
【第9章：量子计算机】
◆ 量子计算绝不仅仅是实现图灵机的更快更微缩的技术。量子计算机是独特地利用量子力学效应特别是干涉效应来完成全新类型的计算的机器，而这种计算甚至在理论上都不能在任何图灵机以及任何传统计算机上完成。
◆ 量子计算机能够把复杂任务的各部分分配到大量平行宇宙中去，然后共享结果。
◆ 这一平行宇宙的多重性是天气不可预测性的真实原因，与我们不能精确度量初始条件完全无关。
◆ 实际上，蝴蝶翅膀的煽动不会导致飓风，因为经典混沌现象依赖于彻底的决定论，而决定论在任何单个宇宙中都是不成立的。
◆ 为了在量子力学中把不可预测性问题和难解性问题区分开，我们必须考虑在理论上是可预言的量子系统。通常介绍量子理论时都说它仅仅做概率预言。
◆ 它预言：尽管各个宇宙在实验中间阶段的表现各不相同，但是所有宇宙的最终实验结果是同一个，而且它还预言了结果是什么样的。在这种情况下，可以观察到非随机干涉现象。
◆ 对于任何不表现量子干涉效应的环境（也就是大多数环境）都是这样，在虚拟现实中营造这样的环境是易解的计算任务。但是，对于表现出量子干涉效应的环境，实际营造它们似乎是不可能的。这似乎很自然地得出结论说，因为干涉现象不能被有效地营造，所以真实世界终究没有显示真正的计算通用性。但是费曼却正确地得出相反的结论！
◆ 显然存在这样的计算任务，如果用现在的计算机去执行它，它是“难解的”，但是如果把量子力学对象用作专用计算机，它就是易解的。
◆ 如果一组原子正在经历干涉现象，而且它们程度不同地影响到环境中的其他原子，那么只测量原来这一组原子就不能探测到干涉效应了，而这一组原子也不再完成任何有用的量子计算了。这被称为脱散。
◆ 对那些仍然坚持单一宇宙世界观的人，我提出这一挑战：请解释肖算法的工作原理。
◆ 量子计算：需要量子力学过程，尤其是干涉效应的计算。换句话说，是通过平行宇宙间的协作来完成的计算。
◆ 指数计算：输入每增加一位数字，所需资源（如时间）增加大约常数倍的计算。
◆ 易解/难解（粗略但管用的规则）：如果完成计算需要的资源不随着输入数的位数指数地增加，那么该计算任务被认为是易解的。
◆ 混沌：大多数经典系统运动的不稳定性。系统的两个初始状态的微小差异结果导致两条运动轨迹的差异性指数增长。但是真实世界遵循量子物理，而不是经典物理。混沌造成的不可预测性一般都被相同的宇宙变为不同宇宙的过程中所造成的量子不确定性所淹没。
◆ 通用量子计算机：能够完成任何其他量子计算机所能完成的计算，营造任何有限的、物理上可能的虚拟现实环境的计算机。
◆ 量子密码术：能够被量子计算机，果量子密码设备和量子因数分解引擎。
◆ 脱散：如果量子计算在不同宇宙中的不同分支对环境的影响不同，那么干涉作用会被削弱，计算可能失败。脱散是实际实现更强大量子计算机的主要障碍。
【第10章：数学的本质】
◆ 爱因斯坦的广义相对论包含与欧几里得相矛盾的新的几何理论，而且已经得到实验证实。真实的三角形的角度之和真的不一定等于180度，而是依赖于三角形内的引力场。
◆ 数学的目标不是也不可能是数学的确定性，甚至不是数学真理，不论是不是确定的。它是且只能是数学解释。
◆ 数学直观是物理直观的一种。物理直观是一组有关物质世界的变化方式的经验法则，有些可能是天生的，许多是在儿童时期建立的。
◆ 数学直观：传统意义上是指数学推理的终极的自明的确证之源。在实际上是指关于一定物理对象的行为的一组理论（有意识的或无意识的），这些物理对象的行为模拟了相关抽象实体的行为。
【第11章：时间：第一个量子概念】
◆ 我们没有感觉到时间流逝或穿行，我们感觉到的是当前的感受同我们现在对过去的感受的记忆之间的差别。我们把这些差别解释为宇宙随时间变化的证据，这是正确的；我们也把它们解释为意识、现在或什么东西穿过时间的证据，这是错误的。
◆ 在时间上存在所有东西的形式都被认为是沿着时间轴排列的不变的瞬像。
◆ 我们习惯于将时间想作外在于所考虑的物质实体以外的一个框架。我们习惯于认为物质实体是能够变化的，所以是以不同时刻存在的一系列自身的副本的形式存在的。但是时刻序列本身是一个例外的实体，它不存在于时间框架以内，它就是时间框架。
◆ 我们可能注视一个瞬像，认为它代表“现在”，稍后注视它右边的瞬像，认为它代表新的“现在”。那么我们就可能会把关注的焦点在纯粹图示上的真实运动与事物穿过真正时刻的不可能运动混淆起来。很容易这样。
◆ 我们会惊讶于时间的神秘！也许“悖论”是比神秘更恰当的词。
◆ 在每一个时刻，空间的瞬像被画成两维的，而实际上它们是三维的，每一个瞬像是一个具体时刻的空间。这样我们把时间看成第四维，类似于经典几何空间的三个维度。空间和时间像这样作为四维实体被统一考虑，称之为时空。
◆ 根据时空物理，未来的未定性是一种错觉，因而原因和自由意志也不过是错觉。
◆ 所以，当时空物理否认时间流的真实性时，它在逻辑上也就不能容纳常识的因果概念。因为在块宇宙中一切都不可更改：时空的一部分不能改变另一部分，就如固定的三维物体的一部分不能改变另一部分一样。
◆ 虽然某些事可以由其他事件预言，但是时空中没有一个事件是另一个事件的原因。
◆ 我们传统的时间理论是错误的原因在于，它们企图在错误的经典物理框架中表达这些正确的直觉。
【第12章：时间旅行】
◆ 时间机器不是交通工具，而是场所或路径，这一事实的另一个结果是人们不能完全自由地选择旅行到什么时间。
◆ “改变”未来意味着选择我们将处于哪个瞬像，“改变”过去的意思完全一样。
◆ 如果时间旅行的确发生了，那么它会是什么样，它告诉我们朝向过去的时间旅行必定是在几个相互作用且彼此联通的宇宙中发生的过程。
◆ 所以，要使时间旅行是物理可能的，就必须存在多重宇宙，而且多重宇宙的物理规律必须保证，在存在时间机器和潜在的时间旅行者的情况下，宇宙以我描述的方式互联，而不是以其他方式互联。
◆ 知识并非与生俱来就是完备的，它只是作为创造性过程的结果而存在，是一步一步的演化过程，总是从问题出发，伴随着暂时性的新理论、批判和排错而前进，达到新的更好的问题—情景。这就是莎士比亚写他的剧本的方式，是爱因斯坦发现他的场方程组的方式，也是我们大家成功地解决生活中各种大小问题的方式，以及创造价值的方式。
◆ 时间机器是一种计算资源，允许某些类型的计算以极高的效率运行，比在任何单个计算机上的效率高得多。它获得这种效率实际上是通过把计算任务分摊给自己在不同宇宙中的副本去完成的。
◆ 关于时间旅行的研究提供了一个舞台，虽然目前只是一个理论上的、思想实验的舞台，但从中可以明显地看出我所谓的“四大理论”之间的某些联系。
【第13章：四大理论】
◆ 在学校实验室里，“形成假设并用实验验证”已经蔚然成风。学生们不再像我和我同代人那样“通过实验学习新知”了。
◆ 知识可以理解为绵延横跨大量宇宙的复杂现象。
◆ 四大基础理论的发展史有惊人的相似性。所有四大理论既被接受（在实践中使用）同时又被忽略（不被当作真实世界的解释）。原因之一是，这四大理论的每一个孤立地来看都存在解释缺陷，显得冷酷和悲观。如果把它们任一个单独作为世界观的基础，那么从广义上讲就是还原主义。但是当把它们综合起来作为真实世界结构的统一解释时，情况就完全不同了。
【第14章：宇宙的终结】
◆ 宇宙最终将完全由智能思维过程组成。这些物质化思维的发展尽头也许就是物理模式表达的所有物理上可能的知识。
◆ 在本书中我的主张不止于此，我倡导一个统一的世界观，它的基础是四大理论：多重宇宙量子物理学、波普尔认识论、达尔文—道金斯进化论以及加强版的图灵通用计算理论。