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我弟认为世界是虚拟的,他是不是疯了(精神分裂)?

卡卷网9个月前 (02-17)每日看点128

你弟大概率没有理解错,至少他不是精神分裂。

你知道光吧?

最早的时候,牛顿认为光的本质是粒子,沿直线传播。

但是后来又有科学家做实验,认为光的本质是波,因为在他做的双缝实验中,光线和水波一样出现了干涉条纹。

随后,爱因斯坦用一束光照射在金属板上,通过仪器捕捉到金属板上出现了一个个的弹坑,通过计算这些弹坑,发现它们是光子轰击造成的,这一点证明了光是粒子,于是爱因斯坦将其称为“光量子”。

但实验还没有结束,当科学家发射单个光粒子,穿过双缝时,诡异的事情发生了,屏幕上出现了干涉条纹。按照常理来讲,一个粒子要穿过两条缝隙,要么从左边缝隙穿过,要么就从右边缝隙穿过,而干涉条纹的出现,说明两条缝隙都有粒子穿过去,一个粒子怎么可能做到这一点?难道一个光子同时经过了AB两条狭缝,然后自己和自己干涉?

为了弄清楚这个问题,科学家在双缝前放置了一个能够观测单光子路径的摄像机,打开摄像机,就能观测到光子的运动路径。

随后更诡异的事情发生了,当打开摄像机观测时,光的干涉现象消失了。当关闭摄像机的刹那,光的干涉现象又出现了。

这个实验被称为“量子擦除”,当我们不观测光时,它是波;当我们观测光时,它是粒子。

科学家不死心,又设计了一个实验,这次他射出两个光量子a和b,a光子通过左边狭缝径直射向屏幕;b光子通过右边狭缝,经过一条很长的通道,然后射向屏幕,并且在b光子处放置一个观测光子路径的摄像机。

这个实验的设计思路也很简单:

  1. 如果说在双缝前无法观测到光的本质,那么我就等你穿过双缝后,确定自己是波还是粒子后,再来观测你。
  2. a粒子肯定先到达荧幕,而我们又能通过b粒子的状态来倒推出a是波还是粒子。换句话说,我等你a打到屏幕上,出现现象后,我再去观测b,看你b如何露出马脚。

实验结果和第一次观测实验相同,不观测b时,ab同为粒子;观测b时,ab同为波。哪怕它们相隔一光年的距离。

这就相当于b粒子回到了过去,告诉a粒子,我们究竟有没有在观测。

针对这一实验结果,科学家们提出了一个叫“波粒二象性”的概念。

不只是光子,万事万物都拥有波粒二象性,你看,我就是确定的粒子,呈现出万事万物的确定性,你不看,我就是波,展现出不确定性。这种波不是水波那种机械波,而是一种概率波,而这种概率波的方程式,也被薛定谔推算了出来。

这个概率波有两个特点:

  1. 它描述了万物,任何粒子在任何地方出现在任何位置的概率。就像墨菲定律中说的,你越担心事情越容易发生。
  2. 概率波会坍缩,比如薛定谔的猫,当你打开盒子看时,这个猫是既死又活的,当你打开盒子观察,两种可能性才会坍缩到一种可能性上。

这些一系列的发现,让传统物理学体系几乎坍塌。而针对这一系列诡异的现象,也需要一个合理的解释,目前有以下几个主流解释。

解释一: 意识决定了物质。这个和你提的问题无关,我们不研究。

解释二: 这个世界是虚拟的,就像电脑程序一样。

解释二中对于这个世界本质的理解,和你弟弟不谋而合。

我们以程序设计为例,在开发游戏时,程序员会设置一个叫做摄像机的东西,以摄像机为奇点,发射出圆锥形的视界范围,在这个范围内的东西,都是可以被玩家观测的,换句话说,就是你玩游戏时能看到的场景。

由于这些场景正在被你观测,所以cpu会运算这些场景,然后发出指令通知GPU去渲染这些场景,于是在电脑屏幕上,生成了你看到的画面。

但是你看不到的那些场景呢?我也需要加载出来吗?

可能对于超级玛丽奥这样的小游戏,这么搞无所谓。但是像魔兽世界这种超大型网游,在海量的资源下,你这么搞世界上没有一台电脑能带得动。

所以,在游戏开发中,有一种常用的优化手段,叫做遮挡剔除。运用了遮挡剔除后,cpu会去计算摄像机视界范围,有哪些物体/场景是应该被渲染的,然后通知GPU只渲染这些场景即可,甚至同样处于视界中,那些被挡住的物体,GPU同样不会渲染。

这样极大程度上节约了算力和渲染资源。

再给你说一个程序优化手段,懒加载。

你玩游戏时候,太远地方的地图建筑等资源都不会加载,因为没有必要,而视界极限范围内必须渲染的场景,也只会加载最低分辨率的素材,等你控制的游戏人物走过去,才会加载精图。

这和我们日常生活也是符合的,你看的手指,非常清晰,毫发毕现,但是你看五米外的东西呢?你看百米外的东西呢?

种种现象显示,虚拟世界、程序设计中的很多概念和应用,在现实世界中一一对应。虚拟世界中既然存在算力、程序、概率,那为什么放到现实世界就不会有一个更高维度的存在,设计了这些算力、程序、运算规则?

也许你我都只是这个程序的一部分而已。

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