好消息！我们可能不是生活在计算机模拟中。

从《星际迷航：下一代》的“瓶中船”情节，到电影《黑客帝国》中同名的计算机系统，生命不过是计算机模拟的想法已经成为几代科幻小说的常态。但这种技术扭曲了生命可能只是一场梦的想法，这不可能是真的。对吧？

那么，如果真是这样呢？如果这种生活只是对现实生活的模拟呢？如果你处于一种极为复杂的元行为中，在计算机内部阅读这篇文章，会怎么样？一旦进入计算机，这种想法就会困扰我们——我们无法想出办法摆脱这种困境。“如果你无法从梦中醒来，会怎么样？你怎么知道梦境和现实世界的区别？” 《黑客帝国》中的莫菲斯问道。哥们。

但现在研究人员表示，他们已经为我们弄清了整个情况。以色列希伯来大学拉卡物理研究所和英国牛津大学的理论物理学家 Zohar Ringel 和 Dmitry Korvizhini 声称在最近的一项《科学进展》研究中证明了我们现实的具体性。

要理解他们的发现，首先要了解计算机是什么：它本质上是一台执行计算的机器。为了让计算机模拟现实，机器需要有足够的能力来真正创造我们在模拟环境中体验到的现象。然而，研究人员发现，存储模拟几百个电子的某些行为所需的信息需要比宇宙中存在的原子更多的原子。不管是好是坏，这个世界是真实的。可能吧。

研究人员的初衷并非是要推翻你最喜欢的《神秘博士》剧集的核心情节。那纯属意外。Kovrizhi 和 Ringel 试图看看他们是否能使用数学方法来模拟显示异常的系统（这些异常总是让星际迷航飞船陷入困境），就像量子霍尔效应那样。常规霍尔效应（通常简称为霍尔效应）解释了在适当的情况下，金属如何表现出一些有趣的电行为。例如，如果你拿一根金属棒并让电流流过它，你预计电子会沿着电流的方向继续向前移动。但是当你垂直于电流施加磁场时，霍尔效应预测电子会转动并开始垂直于电流的原始方向和磁场移动。量子霍尔效应将标准霍尔效应进一步发展：当你将导电材料放入非常冷（接近绝对零度，即 -459.67 华氏度）且具有强磁场的环境中时，粒子的行为会更加奇怪。科夫里日和林格尔正在试图更好地了解原因。

二加二很容易解（如果你想知道答案，答案是四）。这类方程式对于相对简单的系统来说还行——我们可以用计算器来做，即使不用脑子。但是，当处理发生在非常小（我们谈论的是比单个原子的活动更小的系统）层面的奇怪量子行为时，这些简单的计算就开始失效了。还有更多的未知数——你可以有无数个粒子相互作用。这就是所谓的多体问题。

“当你研究物理时，如果你不知道如何解决某个问题，你会说，也许我可以让电脑帮我解决它，这样我就能有一些直觉了，”Ringel 告诉《大众科学》 。因此，他和他的同事转向了量子蒙特卡罗，这是一类使用随机抽样来研究无法直接解决的复杂量子系统的计算方法。但研究人员发现，他们向系统中添加的每个粒子，模拟的复杂性都会呈指数级增长。随着每个新粒子的增加，它的复杂性基本上会加倍（与 tribble 的繁殖率不同），这使得问题无法解决。

这并不是说人们以前没有尝试过解决量子霍尔效应。人们曾尝试使用笔记本电脑和大型计算机集群来解决它。Ringel 和 Kovirzhi 并不一定指望能成功，但他们希望找出为什么从未有人这样做过。可能是因为人类不够聪明，或者物理学家还没有找到正确的数学映射。这项新研究清楚地表明，模拟这种效应是不可能的。而对研究作者来说，这表明计算机不可能创造我们的世界。

“如果你看到一种传统计算机无法模拟的现象，那就意味着我们无法成为一台大型传统计算机的一部分，而这台计算机在有人窃取我们的能源时进行模拟，”林格尔说。换句话说：没有黑客帝国的场景。

当然，也有一些注意事项。

首先，这假设了我们那些不那么仁慈的霸主所运行的宇宙的物理定律与我们称之为家园的模拟堡垒中的物理定律如出一辙。这似乎是一个很大的假设。但问问任何特效团队吧；建立一个世界真的很难，让它在物理上合理就更难了。阻力最小的途径是模仿真实的世界来模拟一个假世界。

这项研究还假设任何潜在的操纵者都在使用我们所知的计算机。“如果他们知道如何运行量子计算机，那么我们的主张就完全站不住脚了，”Ringel 说。经典计算机（比如你可能正在阅读本文的这种计算机）将电子视为粒子。量子计算机将电子视为概率，最好将其视为波——电子不在一个地方，而是同时存在于许多地方。“量子计算机可以解决普通计算机无法解决的某些问题，”Ringel 说。“你可以分解非常大的数字并破解我们今天拥有的所有标准加密技术。但从来没有人建造过量子计算机并证明它能做到这一点。”或者至少在我们的现实世界中没有人能做到。

这并不是唯一一种尚未发现预测算法的量子相互作用。本文表明，它们可能永远无法被发现，从而打消了“现实可能是一场精心设计的模拟人生游戏”的想法。如果我们的宇宙没有从根本上得到改造，这个世界可能就是现实世界。当然，除非这只是一个梦。