第7章 -我們的宇宙
“為了解釋 你提出的那些關鍵點，我需要 先介紹一下 我們的宇宙理論，或者說宇宙模型。 ” 小藍1C 說。
“好的。 ” 張先生答。
“關于我們這個宇宙 的起源，我們使用的是 [奇點雙爆] 理論。
“在這個宇宙 [啓動] 之前，這裏的 [時間] 和 [空間] 是不存在的。由量子力學 可知，時間和空間都是量子化的，即不連續的，不可無限分割的。最小的時間是普朗克時間，稱為一個 [基本單位時間]；最小的空間是普朗克長度，稱為一個 [基本單位空間]；任何時間/空間的取值，都只能是其整數倍。所以可以對時間/空間進行整數編號。假設這個宇宙 啓動之前時間為 0，那麽時間1 表示啓動後經過了 1個基本單位時間。以此類推。
“在時間0 時，這個宇宙 啓動了。時間1 時，出現了一個 [時空奇點]，大小為 1個基本單位空間。随後這個時空奇點發生了 [爆炸]，其中的 3個空間維度 以光速雙向擴展。這個宇宙 的時間/空間就此産生。三維空間呈近似球形，其半徑約等于光速乘以這個宇宙 已經存在的時間。由于這個宇宙 的年齡為幾百億年，所以這個宇宙 空間半徑的大小約為幾百億光年。
“這個 [奇點] 爆炸成了 [奇面]，即一個近似 球面，包圍着 這個宇宙 的空間。奇面處的時空曲率趨近于無窮大，并在奇面內部附近形成了一層類似于黑洞視界的界面。奇面和這個界面，共同構成這個宇宙 的空間邊界。
“普通物體無法超過光速，又由于這個宇宙 的邊界不斷以光速向外擴展，即以光速 [後退]，所以普通物體将永遠無法到達這個宇宙 的邊界。超光速飛船的基本原理是扭曲時空，然而，奇面的曲率趨近于無窮大，所以超光速飛船雖然可以穿透視界，卻無法使彎曲程度 超過奇面。當超光速飛船接近奇面時，其速度 就被迫降低，從而趨近于光速。所以，超光速飛船也無法到達奇面。
“在時空奇點爆炸之後，雖然這個宇宙 的時間/空間出現了，但卻空空如也，其中的物質/能量很接近于 0。然而根據量子漲落，仍然會有極少量的能量/基本粒子存在。此時這個宇宙 進入 [空載試運行] 階段。
“一段時間之後，接近于這個宇宙 空間球心的位置出現了一個 [質能奇點]，其包含了大量的物質/能量，大小仍為 1個基本單位空間。随後這個質能奇點也發生了爆炸。并演化成了現在的星系等。另外，有一種 [宇宙發泡劑] 的東西，使得目前的這個宇宙 加速膨脹。 ”
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“用來描述這個宇宙 的整體架構的理論，我們稱之為 [虛拟世界模型]。 ” 小藍1C 說， “虛拟世界模型 理論的提出，是基于以下 這些事實：首先，像你現在這樣，你的靈魂位于一個靈魂虛拟機中運行。而這個虛拟機，只是我的電腦上的一個軟件 (程序)。這 只是一個規模比較小，硬件性能比較弱的虛拟機，或者說虛拟系統。如果 有性能更強的更大規模的虛拟系統，就可以把 整個地球放進去運行。即使用虛拟機軟件實現 (模拟) 這個宇宙 的各種物理規則。
“以此類推，如果 有一個更大更強的虛拟系統，就可以把 整個這個宇宙 放進去運行。或者我們可以在這個虛拟系統中構建一個和這個宇宙 差不多的宇宙，然後經過一段時間的運行，其中也會出現恒星，行星，星系等。也會出現各種生命，各種智慧/文明。甚至會出現和地球人類差不多的生物。總之，我們在虛拟系統中構建的這個新宇宙，除了不是這個宇宙 之外，其它方面，都可以達到這個宇宙 的程度。如果 你願意的話，新宇宙 可以和這個宇宙 一模一樣，以至于不分真假。
“另外，你們地球人也做過類似的但是比較簡單的實驗：在電腦上 構建一個規則簡單的小型 虛拟系統，然後在其中放入 (運行) 一個很簡單的會自我複制/出錯/變異的電子生命。這個小程序最初 只有幾十條指令，但是在這個虛拟系統運行一段時間之後，出現了數百萬種不同的物種，甚至還出現了寄生現象，并最終出現了社會現象。
“這 也就是說，可以通過虛拟系統在我們這個宇宙 中構建新的宇宙，用虛拟世界模型 的術語來說，就是構建 [當前宇宙] 的 [內層] 宇宙。并且 內層宇宙 中的 '人類' 也可以在那個宇宙 中構建更加內層的宇宙。
“既然 [內層] 宇宙 可以存在，那麽 [外層] 宇宙 呢？我們這個宇宙，是否 也在外層宇宙 的某個虛拟系統中運行呢？由此引出了虛拟世界模型 的 [基本假設]：我們這個宇宙，也是一個設計優良的虛拟系統。
“根據虛拟世界模型，這個宇宙 的基本性質可用 3個詞描述：規則，有限，随機。規則，就是說這個虛拟系統是用一些規則 構建的，體現為這個宇宙 的各種物理規律。有限，是說這個虛拟系統的資源是有限的，體現為這個宇宙 的時間/空間是有限的。同時，有限的資源要求這個虛拟系統要 [簡單]，包括規則 的簡單。這 體現為各種物理規律 的簡潔 優美。同時許多 [守恒] 規律 的存在，也是為了 [簡單]。因為守恒比 不守恒在規則 和實現上，都要 簡單。随機，體現為量子力學 中的 [測不準原理]，以及 只能确定 [概率]。 [真.随機] 在這個宇宙 中是存在的，也就是說，對于任何事情，人們只能得知或者改變其概率，而不能知道它是否 真的會發生，因為這 是由這個宇宙，即這個虛拟系統本身決定的。同時，随機導致了 [熵增] 和 [擴散]。 ”
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“虛拟世界模型 可以用來解釋 這個宇宙 的許多性質/設計，也能用來解釋 許多物理規律/現象。 ” 小藍1C 繼續說， “這個虛拟系統的 [基本運行方式] 為：使用當前狀态 的數據，加上 [随機數生成器] 的随機數據，通過設定好的一套規則，計算出下一個狀态。數學 表達式為： Y = f(X, R). 其中 X 是 [當前狀态]， R 是一堆 [随機數]， f 是計算規則， Y 是新的狀态。
“這個宇宙 的 [有限] 體現為：時間有限，這個宇宙 的年齡為幾百億年；空間有限，這個宇宙 的半徑為幾百億光年。這是 [大] 的有限， [小] 同樣體現出有限。量子力學 表明，物理量在較小時，體現出明顯的 [量子化]，即不連續，不可無限分割。比如電荷量，表現為元電荷的整數倍。時間/空間表現為普朗克時間，普朗克長度。
“根據這個虛拟系統的基本運行方式，在新/舊狀态 之間不存在 [中間狀态]，即虛拟系統從一個狀态 [跳變] 至另一個狀态，這 表現為時間的量子化。由于這個虛拟系統的資源有限，特別是其 [存儲空間] 有限，所以空間必須是有限的。如果 空間可以無限分割，将會帶來無限多的數據量，而這個虛拟系統将無法儲存。
“另外，還有 [精度有限]。因為這個虛拟系統的計算/存儲資源有限，所以其使用的數值 必須為 [有限] 精度。就好像地球人電腦中使用的 [雙精度浮點數] 一樣。而數值 的有限精度，必然導致物理量的 [不連續] 性和 [量子化]。
“這個虛拟系統的随機數是 [按需生成] 的，也就是說，需要 多少随機數，就生成多少。這 也是由這個宇宙 的 [有限] 特性所 決定的。而這 導致了量子力學 中的 [疊加态]，就像 [薛定谔 的貓] 那樣，只有在 [觀測] 時，微觀粒子才在若幹可能的狀态中随機選擇一個，也就是 [現場生成] 一個狀态。這 正是因為此時才需要 [使用] (消耗) 随機數。
“這個宇宙 的一個很奇特的特性，就是 [相似 而又不同]。這是因為這個宇宙 的狀态 總是介于 [完全随機] 和完全 [非随機] 之間。這 也是由這個虛拟系統的基本運行方式所 決定的。因為在計算下一個狀态 時，使用了 [當前狀态] 的數據，所以不能是 [完全随機]；而同時又使用了一堆 [随機數]，所以也不能是完全 [非随機]。
“因為這個虛拟系統使用 [有限精度] 的數值，所以必然會産生 [計算誤差]。而 [随機] 特性正好可以淹沒 (掩蓋) 此種誤差。另外，随機導致 [熵增]，而熵增正是這個宇宙 發展的根本動力。生物進化 [從簡單至複雜] 的過程，其本身就是一種 [宏觀熵增] 的過程。而生命的本質，就是能夠 [克服熵增]。還有，在不知道一個問題的解的情況下， [随機嘗試] 是最 [簡單] 粗暴的方式。而 [自然選擇] 就是這麽幹的。
“總之， [随機] 是這個宇宙 最好的設計，沒有之一。 ”
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張先生聽得入迷了，不忍打斷小藍1C 。
“同樣，光速作為這個宇宙 通常情況下 的最大速度，也是因為虛拟系統的 [有限] 特性。設置 [光速限制]，可以大大降低虛拟系統所需 的計算量，因為這 将問題局限在了一個小區域內，即光錐內的部分。如果 沒有 [光速限制]，計算一個物體的狀态 時，将涉及 整個空間中的所有物體，而這麽大的計算量，是這個虛拟系統無法承受的。
“光速有限正是相對論的基礎。超光速飛船的基本原理是彎曲時空，我們根據此原理制造的曲率引擎，可以成功達到光速以下 的高速飛行。然而在嘗試超過光速時，卻遇到了幾乎不可逾越 的障礙。
“當時有許多種超光速飛船的設計，絕大多數都失敗了。而成功實現超光速飛行的飛船，無一例外的都考慮了這個虛拟系統的計算量問題。設置光速限制正是因為計算能力有限，那麽要 超過光速就要 設法減少原來所需 的計算量。在我們成功找到減少計算量的方式之後，我們的飛船不但實現了超光速，還能達到極高的速度。比如我這個普通民用飛船，其全曲速将近 3000億倍光速。而我們的軍用飛船，可以輕松達到萬億倍級別的光速。
“其實我們的超光速飛船，相當于利用了這個宇宙 (虛拟系統) 的一個 BUG。盡管如此，超光速飛船的研制成功，基本上 證明了虛拟世界模型 的正确性。
“同時，我們也使用類似的方式，研制成了超光速 [即時] 通訊技術，建成了 [超低延遲全宇宙 量子通信網絡]。其中就有著名的 [高盟全宇宙大一統網絡]。
“其中民用網絡，可以實現 1秒以下 的全宇宙 任意節點至節點延遲，而軍用網絡 可以低至 1毫秒。每隔 大約 10億光年， 1億光年， 0.1億光年， 100萬光年， 10萬光年， 1萬光年， 1000光年， 100光年， 10光年， 1光年， 0.1光年， 1光天， 1光時，分別建有 9級， 8級， 7級， 6級， 5級， 4級， 3級， 2級， 1級， 0級， -1級， -2級， -3級，等不同級別的通訊節點。這些節點在這個宇宙 空間中宏觀上 呈均勻 分布。但不同區域的節點密度 也可有較大差異。
“許多節點都能進行很好的隐藏。比如你們地球內部，即地殼之下 的某處，就有一個我們幾萬年前安裝的 -3級通訊節點。 ”
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“感覺怎麽樣？能聽懂嗎？ ” 小藍1C 停下來問。
“嗯，感覺很好。 ” 張先生答。
“好，那我就繼續了。
“根據虛拟世界模型，這個宇宙 是一個虛拟系統，就好像一個虛拟機。于是，我們可以基于虛拟系統 (虛拟機) 來讨論一些有趣的事情，比如穿越時空的實現方法。
“首先，虛拟系統具有暫停/繼續運行功能，并且 此功能對于虛拟系統內部是 [透明] 的，也就是說虛拟系統內部不會感覺到暫停/恢複。當虛拟系統暫停 時，虛拟系統的狀态 就不再改變，即處于一種靜态 狀态。此時對虛拟系統中的數據進行操作，就很方便。比如，虛拟系統具有 [快照] 功能，即将當前 [暫停] 狀态 的數據 (虛拟系統內部狀态) 保存下來，存儲為一個快照。當然，可以從虛拟系統的當前狀态 [生成快照]，就也具有快照 [載入] 功能，即将其數據輸入虛拟系統，使得虛拟系統的當前狀态 恢複成快照的狀态，即當時生成快照的狀态。快照/載入功能，已經算是你們地球人電腦上的虛拟機軟件的标配功能，所以非常容易理解。
“一旦 獲取了一個虛拟系統的 root 權限，就可以對此虛拟系統進行任意操作，就能對其數據為所欲為。除了快照等這種簡單的操作，還能修改/操作 其中的任意一組或者一點數據。像一個地球，或者一個人這樣的物體，在這個宇宙 對應 的虛拟系統中，就對應于一團數據。
“知道了這些基礎 知識之後，我們就可以來分析一個簡單卻有趣的小例子：把 一個地球人從公元 2000年穿越 到地球上的公元 1000年或者公元3000年。
“首先，當這個宇宙，即虛拟系統，運行到公元1000年時，我們來做一個快照，稱為 [快照1000]。然後，當虛拟系統運行到公元2000年時，我們暫停 這個虛拟系統。為了以後能夠回來，在進行進一步的操作 之前，我們再做個快照，即 [快照2000]。然後，我們找到要 穿越 的這個人所 對應 的那一堆數據，将其從虛拟系統中拿出來，暫時保存到其它某個地方。然後，将這個虛拟系統 [恢複] 至 [快照1000] 的狀态，即 [載入] 快照1000。再将這個人的那一堆數據放回去。最後虛拟系統退出暫停 狀态，恢複繼續運行。
“然後會發生什麽？啊，這個人就會驚奇的發現，自己 [瞬間] 從公元2000年 [穿越] 到了公元1000年 ！
“然後，如果 想讓時間回到公元2000年，我們至少可以有這 2種方式：其一 是，讓虛拟系統繼續自然運行，然後就會再次從公元1000年到達公元2000年。然而因為普遍存在的 [随機] 特性，歷史極有可能變得面目全非，和之前的 [快照2000] 有很大差異。比如某個重要的歷史人物沒有被生出來啦，某人因為僥幸沒死然而這次死了，等等，都很有可能發生。另一種方法是，把 這個穿越 的人再次拿出來 -- 當然，如果 你樂意的話，也可以不管它 -- 然後虛拟系統載入 [快照2000]，并把 這個人放回去。這樣這個人就又 [穿越] 回來了。除了這個人衰老了一些，多了一段記憶之外，這個公元2000年和穿越之前的公元2000年一模一樣。這樣的整個穿越 過程，和 git 版本控制系統有很多相似 之處。相信作為小碼農 的你可以很容易理解。
“類似的，也可以把 這個人穿越到公元3000年。當虛拟系統在公元2000年時，把 這個人拿出來。然後虛拟系統繼續正常運行。在到達公元3000年時，把 這個人放進去。這樣對這個人來說，就會感覺到瞬間從公元2000年穿越 到了公元3000年。
“同樣，我們也可以在虛拟世界模型 下 讨論 [聚寶盆] 這種設定。我非常喜歡這個故事，因為其中對于物體，特別是人體的 [完全複制]，實在是太有先見之明了 ！
“我們可以把 一個人所 對應的那一團數據，在虛拟系統中完全複制一份。由于此複制是在虛拟系統 [暫停] 狀态 下 進行的，所以對于虛拟系統內部來說，這個複制過程 不需要 時間，是瞬間完成的，并且 沒有 [數據同步] 問題，也沒有複制精度 問題，可以達到絕對精确，并且 不受量子力學 的測不準原理的限制。這 是對這個人的軟/硬件的完全複制。 ”
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“這 只是使用 [虛拟世界模型] 進行的最簡單的讨論。當然，如果 願意的話，也可以進行更加奇妙，更加有趣的讨論 ！ ” 小藍1C 補充道， “事實上， [靈魂移植] 系列實驗的提出和設計，正是受到了 [虛拟世界模型] 的引導 和啓發。 ”
第 6 章 我們的宇宙2
