世界之谜大揭秘全集,如果这个世界真的是虚拟的,人为什么还会生病

这个问题乍一看似乎有点儿蠢,但其实大有学问,说实在本鱼对这方面的知识也是一知半解,但因为确实太有趣了,所以想要介绍给大家了解一下世界之谜大揭秘全集。

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我们把问题稍微调整一下,变成这种形式帮助理解:如果我们可以用超级电脑编一个虚拟世界,能否在其中彻底消灭病痛?

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答案是

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不能!至少以我们目前的计算机不可能实现,就算是在虚拟世界中也依然会存在无法解决的逻辑漏洞,从而导致出现病痛。

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为什么?因为这在数学上获得了证明,这就是大名鼎鼎的“哥德尔不完备定理”。

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让我来慢慢解释给你听,这到底是什么原理。

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寻找数学界的万能公式——希尔伯特计划如果你对数学有兴趣的话,可能听说过一个非常有意思的事,数学上有很多复杂的问题得到了证明,但是也有很多看似非常简单的问题没有人能回答,比如说——质数的公式。

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质数(或素数)就是在自然数中,只能被1和它自己整除的数,相对的另一种占绝对多数的就是合数,比如3是质数因为只有1和3可以整除,但4就是合数因为有1、2、4三个数可以将它整除。

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数学家到现在也没有找到质数有什么规律,也无法构造一个公式可以直接把所有的质数算出来,这让数学家感觉非常苦恼。因为寻找这个公式的过程就像是无头苍蝇在乱飞,有没有什么方法可以找到一些“非常特别”的东西,足以解决所有的数学难题呢?

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这种感觉就像是很多喜欢冥想的人都想过的一样,能不能找到埋在数字下面的,某种数学宇宙中的真理?比如在人类认识化学的本质之前,所有的化学实验都像是瞎摸索,只有在真正认识到元素、原子的本质,通过能量守恒定律与质量守恒定律规范化学反应的全过程后,化学家才算是真正驯服了这些要命的小东西。

也就是说,化学再也不是各种奇奇怪怪的颜色变来变去,想要知道会发生什么就一定要去试一试的、在黑暗中摸索的科学了,多数化学反应都可以实现“先理论预测,再实操验证”了。

然而数学还处于一片黑暗中,数学家急切地希望可以构建出一个“万能公式”,可以轻松解构所有的数学难题,就像是给一片密林标注清晰的坐标,以后再想去哪里都可以直奔目标,不用再依赖于类似“遇到最大的一块石头就向左走”、“路口有两棵树时就向较小的那一颗走”这样的指路方法了。

这是在1900年,著名数学家希尔伯特提出的美好愿景。

碎梦者—哥德尔那么这样的设想有没有投入实用的可能呢?

在部分场景下是可以的,我们的计算机用的就是将复杂的问题解构成小问题,再通过高强度的计算解决。

算数的本质其实就是逻辑运算,比如加减乘除本质上都是一种算法——加法;减法就是加负数,乘就是连加,除就是连减。而加法的本质又可以解构为“遇到相同的就积累,遇到不同的就抵消”,也就是1+1=2,1+(-1)=0。逻辑之间是存在简洁而有效的相互关系的,比如真命题的反命题就一定是假命题,这个假命题的反命题一定又是真。

早期的计算机就是通过逻辑机械机关的设计,将数字化为二进制后用最基础的“与、或、非、异或”等逻辑实现了基础计算的复现。

当然了,包含“与、或、非”的逻辑是一个非常简单的逻辑算法,广阔的数学世界有很多其它运算方式,其中包含的逻辑也非常复杂。数学家希尔伯特想做的就是将所有的自然数数学运算都总结为一套逻辑算法,然后通过解构将数学中的所有难题变成逻辑语言直接计算。

如果可以实现的话,就可以用特制的计算机算出难题。比如说“只能被1和自己整除的数”就可以改写成一个逻辑表达式,然后用计算机直接输出它的公式。但是要想进行这样的计算,就必须保证这个逻辑世界是非常完美的,是一个非黑即白的世界。

但是非常不幸,这个美好愿望被一个叫库尔特·哥德尔的年轻人击破了,他构造了多达46个概念和定义,将自然数的计算化为了逻辑符号,然后用它们构造了一个命题;这个命题的意思是“本命题不可证为真”。这个命题的存在导致无论证明它是真还是假,都会出现自相矛盾的逻辑漏洞。

也就是说,含有自然数的逻辑世界是不完美的,不是一个黑白分明的世界,这里充斥着很多无法给出绝对判断的事件。

而非常糟糕的是,我们的计算机使用的就是一个由自然数构成的逻辑,这被称为“一阶谓词逻辑”。在这样的逻辑构成的世界中,有很多事是描述不清的,比如我想用逻辑编辑一条“身体只吸收有用的,不吸收有害的”的指令。那么这个指令是一定无法构造得滴水不漏,总会有一些东西通过逻辑无法判断出它到底是有用还是有害的。

这也就是为什么没有一劳永逸的防火墙或杀毒软件,自然界为什么存在病毒的根源了。虚拟的世界也无法保持绝对合理与稳定的运行,它与现实世界一样必然存在bug与漏洞,无法被彻底消灭。

我是酋知鱼,一个害怕本篇哪里说错了的科学作者,弱弱地欢迎关注。

2022-06-11

2022-06-11