量子力学只是表象？我们可能生活在一个模拟化世界中

　　来源：环球科学ScientificAmerican

　　量子物理学家总是将我们的世界比作一幅点彩画，在最小的尺度上，世界是由一个个离散的小颗粒构成。但以本文作者为代表的一批科学家却指出，量子不过是表象，自然界是由连续的场构成，夸克、电子、光子等基本粒子不过是各种连续场的串串“涟漪”。

　　2011年，美国的基本问题研究所（Foundational Questions Institute）举办的第三届短文征文大赛，向物理学家和哲学家提出了以下问题，“物理世界是数字化的还是模拟化的？”大赛组织者原本期待结果会偏向数字一方，因为毕竟量子物理中“量子”一词本身就意味着“离散”，也即“数字化”。但是，最终很多作者都坚持世界是模拟的，其中就有戴维·唐。他的文章最终荣获并列第二名。本文就是由他的获奖短文改编而成。

　　19世纪末，德国著名数学家利奥波德·克罗内克（Leopold Kronecker）曾断言：“上帝创造了整数，余者皆出自凡人之力。” 他相信所有的数字奠定了数学的基础。对今天的物理学家而言，克罗内克的这句话会让他们产生另一种共鸣，那就是物质和时空最基本的结构是离散的，能够一个一个地数清楚。这个想法最初来自古希腊的原子论者，在今天这个数字化时代里尤其受到青睐。很多物理学家已经将自然世界比作一台巨大的计算机，用离散的信息比特来描述，而物理定律就是算法，整个物理世界就如1999年上映的电影《黑客帝国》（Matrix）中，主角尼奥（Neo）所看到的绿色数据流一般。

　　这真是物理规律的本来面目么？尽管下述看法可能显得离经叛道，但我和很多志同道合的研究人员还是认为，物理世界最终还是模拟的（analog，取值范围是连续的变量或数值），而非数字化（digital）的。在我们的观念中，世界是一个真正的连续统一体，无论你深入到多么细微的尺度，都找不到不可再分的构建单元。物理量不是离散的整数，而是连续的数字，在小数点后有无限个数位。另外，已知的物理规律具有某些目前无法用计算机模拟的特征，即便是一台拥有无限大内存的计算机也做不到。认识到物理定律的这一性质，对于创造一个完全统一的物理理论至关重要。