第二部分 之于楚泽论题,既有赞成,也有反对的意见。在此,我首先要简单提一下该论题提出的背景。 首先,物理学家总是希望找到一种能解释一切的万有之理(a theory of everything),根据著名物理学多伊奇(David Deutsh)的说法,所谓万有之理有两个版本。一个是由于知识的不断增加而导致旧的理论被包含在新的理论之中,如牛顿力学被爱因斯坦的相对论所包含的那样。而另一种则是某些物理学家所寻求的大统一理论。其目的是将物理学已知的所有基本力引力、电磁力、核力统一为一个理论。前面的那个版本的万有之理是有一定道理的;但后者却走入了死胡同。 其次,非定域性(nonlocality)的问题随着远程传态得到了验证,这恰恰给持有实在论观点的物理学家致命一击。例如,爱因斯坦就不相信他所谓的量子力学中的鬼魅效应。这种鬼魅般的超距作用(spooky action at a distance)在众多实验中一再出现,因此直到过世前他都没有完全接受量子力学是一个真实而完备的理论,一直尝试找到一种更加合理的诠释。爱因斯坦是位实在论者,他不接受这种spooky的现象是可以理解的。上个世纪,爱因斯坦曾经和物理学家玻尔(Niels Bohr,18851962)的争论就是一个典型的例子,爱因斯坦甚至说出这样绝情的话,量子论越是成功,它看起来也就越傻。(The more success of the quantum theory is, the sillier it looks.) 从某种意义说,物理学家基本都是实在论者,这与他们原子论学术传统有关系,总是希望找到一个踏踏实实的落脚之地。既然物理学家无能为力,那就让楚泽试试吧!实际上,楚泽也是希望建立一种万有之理。尽管他并没有宣称在精确的算法计算中,我们的宇宙中有一个万有之理。但他还是比较仔细的。譬如,在他1967年发表在 Electronische Datenverarbeitung 上的文章的第337页中说,目前在尚无完全的物理学的数字模型,但这却不能阻止他追问:将自然定律完全离散化的后果会是个什么样子?由于缺乏完整的自动机理论导向(automata-theoretic)的关于宇宙的描述,他只能研究一些简单的模型。他讨论了根据周围元胞的值更新相邻元胞的现象,实现了基本粒子的传播、创生和湮灭。在第341页他写道,在所有这些例子中,我们都涉及到各种人们熟知自动机元胞自动机。在文献中他引证了冯诺依曼1966年的著作:《自我复制的自动机理论》( Theory of Self-reproducing Automata )。在第342页,他简单地讨论了相对论与元胞自动机的兼容性的问题。 在第343页,楚泽指出熵增不可能出现:如果我们考虑宇宙是一台巨大的元胞自动机,那么它就不会受到外面的影响,从而这个系统的信息内容就不可能增加。但是,他1967年的论文明确的表明他是该领域的第一份出版物。1969年他又将其扩展为一部书。 楚泽提出宇宙正在由某种庞大的元胞自动机,对长期认为物理学定律本质上是连续的观念提出了挑战。楚泽尽可能将其讨论集中在计算的底层,并指出(除此之外)经典的熵的概念其熵增在决定论的计算的宇宙中是没有意义的。 贝尔定理有时被认为与楚泽论题相悖,但在决定论的宇宙中贝尔定理却不能应用,这一点贝尔自己就曾指出过。海森堡的测不准原理呢?也同样如此。该原理的适用范围只限于观察者能够观察的范围,当观察者本人是他企图观察的这个宇宙的一部分时,这条原理也无法逃脱楚泽命题,因为它将任何观察者都视为假定是决定过程的一部份。因此,也就不存在任何含混不清的物理学证据来反对万物仅仅是计算的可能性,自从楚泽的出版以来,有关数字物理学的成果倍出。 荷兰1999年诺贝尔得主Gerard t' Hooft说。他原则上同意楚泽的决定论。因为量子物理学、量子计算、海森堡的测不准原理以及贝尔不等式等并未提供任何物理学的证据来反对关于元胞自动机计算的宇宙的楚泽论题!