“我們應該修改物理學(xué)教材了！”2005年8月，在德國康斯坦茨湖畔一所大學(xué)的最高建筑的頂樓，美國物理學(xué)家克里斯托弗·福熙（Christopher Fuch）用這樣一個(gè)大膽的提議作為其組織的系列研討會(huì )的開(kāi)場(chǎng)白。康斯坦茨大學(xué)出資邀請了50多位美國、加拿大、英國以及意大利、法國和澳大利亞的物理學(xué)家和哲學(xué)家來(lái)參加這一為期一周的會(huì )議。他們都是微觀(guān)物質(zhì)運動(dòng)規律研究領(lǐng)域的頂尖專(zhuān)家。其中的一些學(xué)者極具威望，但他們也毫不猶豫的推翻了自己曾經(jīng)持有的觀(guān)點(diǎn)。作為門(mén)外漢，我們無(wú)法深入理解研討會(huì )期間專(zhuān)家們徹夜爭論的深奧的數學(xué)問(wèn)題。不過(guò)，他們討論都是圍繞著(zhù)這樣一個(gè)觀(guān)點(diǎn)展開(kāi)的：物理學(xué)為我們描繪的世界也許并不是真實(shí)的物質(zhì)世界，而很可能只是一個(gè)巨大的幻象！
這讓我們一下子墜入了云霧之中。在我們一貫的觀(guān)念中，物理學(xué)的目的，正如字典里所清晰定義的那樣，不就是“研究物質(zhì)的屬性”嗎？物理學(xué)家們的確是通過(guò)對如同康斯坦茨湖畔的石頭一般真實(shí)存在的物體的考察和研究，才得以提出了現有的物理學(xué)理論。那么憑什么說(shuō)物理學(xué)描繪的只是一個(gè)幻象呢？很簡(jiǎn)單，這是因為物理學(xué)家們在抽絲剝繭般梳理“客觀(guān)現實(shí)”這塊織物的“纖維”時(shí)，令其支離破碎了。而物理學(xué)的本義，也因此突然變得支離破碎了。
這種觀(guān)點(diǎn)最早是在20世紀初提出的，當時(shí)物理學(xué)家們剛剛能夠深入探尋我們這個(gè)物質(zhì)世界的奧妙。他們?yōu)樽约旱陌l(fā)現感到驚奇。在此之前，人們已經(jīng)習慣性的認為，物體要么是波動(dòng)，就像海面上蕩漾的波浪；要么是在時(shí)空中運動(dòng)著(zhù)的粒子，就像綠色球臺上滾動(dòng)著(zhù)的臺球。然而，物理學(xué)家們進(jìn)行了更加深入的考察，他們發(fā)現光、原子或電子的運動(dòng)似乎并非如此。比如，在某些條件下，通常被看作波動(dòng)的光卻會(huì )像粒子一樣的運動(dòng)；同樣，通常被當作粒子的電子有時(shí)則會(huì )像波一樣運動(dòng)！
還物理學(xué)一個(gè)真相
短短幾年間，物理學(xué)家們在創(chuàng )造概念方面作出了史無(wú)前例的努力，他們以純經(jīng)驗論的方式漸漸構造起了一個(gè)數學(xué)大廈，用以描繪那種種“令人難以置信”的物質(zhì)運動(dòng)。就這樣，量子力學(xué)在1925年正式誕生了，從此不可動(dòng)搖。但是，要承認量子力學(xué)，就意味著(zhù)必須拋棄海浪和臺球，而承認物體——包括電子、原子、分子以至石頭——都是由一個(gè)極其復雜的代數概念（即“希爾伯特Hilbert空間的態(tài)矢量”）組成的。這也意味著(zhù)還必須接受一套支配物體演化的新規則，使物體之間能以超越空間和時(shí)間的方式發(fā)生聯(lián)系，并同時(shí)具有幾種不同的態(tài)，而當人們對它們進(jìn)行觀(guān)察時(shí)又會(huì )根據某些非常精確的概率法則任意縮減為一個(gè)單一態(tài)。物理學(xué)家們不得不接受這些如此“離奇”的概念。因為，據說(shuō)，這個(gè)奇異的量子世界正是我們所處的世界，這一理論從來(lái)沒(méi)有受到懷疑；而且這一理論確實(shí)也曾成功的預言了各種化學(xué)元素的屬性、激光和電子芯片的特性、DNA的穩定性甚至核反應的“爆炸性”。盡管康斯坦茨湖中的鵝卵石看起來(lái)似乎并未表現出這些奇異的特性（這些特性只在微觀(guān)系統能夠觀(guān)察到），但量子力學(xué)的使命的確就是描述圍繞在我們身邊以及構成我們的物質(zhì)的內部運動(dòng)。
而在這里，我們顯然看到了一個(gè)大問(wèn)題！量子力學(xué)作為物理學(xué)領(lǐng)域中描述物質(zhì)最深刻的理論，為什么它距離我們的傳統觀(guān)念如此遙遠？為什么這一學(xué)說(shuō)最基本的理論都如此難以理解？現實(shí)真的是如此超出我們的想象嗎？30年來(lái)，每年都要舉行一些大型的國際學(xué)術(shù)研討會(huì )，目的是通過(guò)對目前掌握的十幾條線(xiàn)索進(jìn)行分析，再現能與當代物理學(xué)研究數據相一致的真實(shí)世界的面貌。然而問(wèn)題的關(guān)鍵在于，每一種對于世界的“現實(shí)的”詮釋看上去都那么超現實(shí)！最著(zhù)名的一種詮釋是1957年美國物理學(xué)家休·艾福雷特（Hugh Everett）提出的：針對“為什么量子物體能同時(shí)具備多態(tài)，但在人們對其加以測量時(shí)又縮減為單一態(tài)”這一問(wèn)題，艾福雷特解釋說(shuō)，其他所有的態(tài)確實(shí)存在，只不過(guò)它們存在于平行世界中。而在克里斯托弗·福熙看來(lái)，這些研究工作都誤入了歧途：“我們的任務(wù)并不是要為了證明量子理論的意義，而去額外的制造更多的結構、更多的定義和更多像科幻一般的假設。我們的任務(wù)恰恰是要將這一切統統拋棄、重新從零開(kāi)始。然而，要做到這一點(diǎn)，我認為就必須把目光投向量子信息學(xué)理論的著(zhù)作、技術(shù)和含義。”
一片肥沃的土壤
信息：是的！信息在這里意味著(zhù)什么？這個(gè)概念難以準確定義，但大家從直覺(jué)上都知道它到底是怎么一回事：在信息學(xué)上，信息就是對能夠被按照0和1二進(jìn)制數進(jìn)行編碼的事件的認知要素。乍一看來(lái)，它與量子力學(xué)好像沒(méi)什么關(guān)系。不過(guò)，在20世紀80年代中期，物理學(xué)家們發(fā)現，量子法則使人們可以用一種全新的方式處理信息。量子法則實(shí)現了兩個(gè)物體之間的長(cháng)程關(guān)聯(lián)，這實(shí)際上可以被看成一種新的聯(lián)系渠道，使得人們能夠實(shí)現信息在兩地之間的遙距傳輸、保障機密信息的安全或同時(shí)進(jìn)行大規模的并行計算。在這些美好前景的吸引下，理論學(xué)家和實(shí)驗學(xué)家們便創(chuàng )立了一套新的語(yǔ)言，開(kāi)拓了物理學(xué)的一片充滿(mǎn)了活力的新領(lǐng)域——“量子信息學(xué)”。
然而驚喜并不止這些。從20世紀80年代末開(kāi)始，出現了這樣一種思考：既然我們可以用量子力學(xué)來(lái)處理信息，那么可不可以反過(guò)來(lái)，用信息去理解量子力學(xué)呢？可不可以不把量子信息學(xué)當作量子力學(xué)理論的一種運用，而將其視為這一理論的基礎呢？這正是科學(xué)家們在康斯坦茨大學(xué)會(huì )議上爭論的核心問(wèn)題：量子力學(xué)所揭示的到底是物體本身還是我們所知的關(guān)于物體的信息？也許“希爾伯特空間態(tài)矢量”所表現的并非光子、分子或石頭這些物體本身，而是我們所擁有的關(guān)于這些物體的信息。如果確實(shí)如此，那不蒂于對物理學(xué)理論的一個(gè)徹底顛覆！
粗看之下，這一觀(guān)點(diǎn)似乎沒(méi)什么特別，甚至還有些落后：顯然，我們只能通過(guò)我們貧乏可憐的感知能力獲得的信息去了解這個(gè)世界：從德莫可立特到康德，哲學(xué)家們早就告訴過(guò)我們，有一塊看不到扯不破的紗幕將我們和現實(shí)世界隔開(kāi)。但如果進(jìn)一步參考尼爾斯·玻爾、埃爾溫·薛定諤以及沃爾夫岡·泡利等現代物理學(xué)奠基者的思想，我們就會(huì )發(fā)現這一觀(guān)點(diǎn)極其適合詮釋量子力學(xué)。這是因為，信息具有與物質(zhì)完全不同的屬性：與鵝卵石相反，信息沒(méi)有空間和時(shí)間的位置，因而我們可以任意的復制它、分享它、總結它、刪除它。那些離奇的量子現象，我們一直以為它們是物質(zhì)的屬性；但如果我們從信息的角度對這些現象逐一加以重新考察，就會(huì )發(fā)現它們再正常不過(guò)了。
比如，為什么一個(gè)系統能同時(shí)存在于好幾種狀態(tài)之中？很簡(jiǎn)單，這是因為我們已知的信息尚不足以準確的告訴我們它到底處于何種狀態(tài)。為什么對該系統進(jìn)行測量，就能使其一下子縮減為單一態(tài)？這是因為這種測量使我們獲得了新的信息，加深了對該系統的認識。為什么兩個(gè)系統之間可以發(fā)生超時(shí)空的關(guān)聯(lián)？這是因為這兩個(gè)系統之間存在著(zhù)共同點(diǎn)，我們從一個(gè)系統獲得的信息可以立刻讓我們了解另一個(gè)系統。量子世界里為什么會(huì )有偶然的存在？這是因為我們缺乏必要的信息，無(wú)法對一些問(wèn)題作出回答，所以不得不將其劃歸偶然的范疇。為什么能量不是連續的而是量子化的？這是因為它和信息本身的量子化是對稱(chēng)的，量子化的信息縮減為一些二進(jìn)制的答案：是或否、0或1。簡(jiǎn)而言之，正如奧地利物理學(xué)家安東·柴林格在幾年前曾解釋過(guò)的那樣：“如果我們遵循這樣一個(gè)原則：即量子力學(xué)的基礎概念就是信息，那么我們就能夠很自然的理解量子現象。”這樣一來(lái)，量子現象就變得合乎我們的常識了。
兩年來(lái)，這一思想不斷的得到充分的發(fā)展。在那些聚集在康斯坦茨大學(xué)的物理學(xué)家們看來(lái)，現在已經(jīng)到了從定律層面上用對量子力學(xué)的這種新解釋來(lái)“改寫(xiě)物理學(xué)教材”的時(shí)候了?，F在的目的，不再是對量子理論加以詮釋?zhuān)且匦聞?chuàng )立量子理論；不再是被動(dòng)的接受20世紀初物理學(xué)界以經(jīng)驗論方式拼湊出來(lái)的那些法則，而是要證明這些法則都是與信息獲取、信息表達及信息傳播相關(guān)并受到這些條件限制而得出的結果。這個(gè)領(lǐng)域是一片極其肥沃的土壤！杰弗里·巴伯、阿列克謝·格蘭邦、呂希安·哈代和克里斯托弗·福熙認為，在我們這個(gè)世界中，信息是受到某些限制的。他們努力嘗試搞清楚什么樣的理論是不描述現實(shí)的本來(lái)面貌而是描述我們對現實(shí)信息的獲取的。結果，他們的答案都指向量子理論！他們四人的研究似乎十分令人困惑，其實(shí)非常深刻非常理性，值得我們加以特別關(guān)注。他們的出發(fā)點(diǎn)各不相同：有的認為，信息是主觀(guān)的，取決于提問(wèn)的人；也有的認為，信息是客觀(guān)的，就像是一種新的實(shí)體，不受觀(guān)察者的主觀(guān)因素影響。但他們都同意這樣一點(diǎn)：從信息的概念出發(fā)，很容易導出量子理論。這恰恰說(shuō)明，量子力學(xué)并不是一種描述波、粒子或場(chǎng)的運動(dòng)屬性的現實(shí)理論，而是一種描述信息屬性的理論。
幕后的世界
這完全推翻了我們對真實(shí)世界的觀(guān)點(diǎn)。因為，這說(shuō)明，我們原來(lái)所認為的真實(shí)世界，可能僅僅是我們的看法而已。這種情況，就好像是一個(gè)僅僅通過(guò)電腦屏幕來(lái)了解外部世界的人一樣：他決不能因此斷定，外部世界就是他電腦屏幕上的象素！克里斯托弗·福熙認為，我們必須把信息和世界區分開(kāi)來(lái)。我們必須將資料中屬于電腦屏幕的因素去掉，這樣才能保證剩下的資料反映的是世界的本來(lái)面貌。“通過(guò)蒸餾凈化而保留下來(lái)的部分——相對于整套理論來(lái)說(shuō)，它也許非常微小——才是量子力學(xué)試圖向我們揭示的自然的本來(lái)面貌。”他補充道。同時(shí)他強調，現在要知道這種“蒸餾凈化了的真實(shí)”到底是什么樣的，為時(shí)尚早。
杰弗里·巴伯的看法則恰恰相反：“關(guān)鍵問(wèn)題并不在于思考信息指涉的內容是什么。比如，你想把一條消息從你的電腦發(fā)到我的電腦中來(lái)，那么這條消息包含什么內容并不重要：也許是一幅圖片，也許是一篇法語(yǔ)文章，抑或是一篇中文的小說(shuō)。重要的是，對該消息進(jìn)行壓縮、傳送和解碼，而不必在乎它反映的是什么。描述信息的交換，在我看來(lái)，這才是基礎物理學(xué)全新而唯一的任務(wù)。”
阿列克謝·格蘭邦的立場(chǎng)看起來(lái)更為極端。他認為物理學(xué)根本不應該繼續關(guān)注現實(shí)——那隱藏在屏幕背后的現實(shí)。因為既然我們必須通過(guò)屏幕去了解現實(shí)世界，那么奢談幕后的現實(shí)又有何意義？“有關(guān)真實(shí)的存在的問(wèn)題是物理學(xué)家們的一種信仰。然而科學(xué)并不取決于信仰，”他語(yǔ)氣堅定的說(shuō)，“物理學(xué)的任務(wù)就在于對事務(wù)進(jìn)行描述，而不在于求證其描述的事務(wù)的真實(shí)性，也不必去管這種真實(shí)性是否存在。”
盡管有人指責他們不承認自我以外的任何真實(shí)，是陷入了一種唯心論唯我論的泥沼；也有人指責他們把理論僅僅當成行動(dòng)的工具，是墜入了工具主義的迷途，但這100余位宣布要推翻傳統物理學(xué)的物理學(xué)家們還是引起了科學(xué)界的反響。巴黎科學(xué)技術(shù)歷史和哲學(xué)研究所的基多·巴恰加盧皮說(shuō)：“雖然這些研究工作清楚的表明，信息的某些特性可以將我們直接導向量子結構，但目前看來(lái)，這些特性都還不具有決定意義。因為他們所使用的某些數學(xué)假設仍然缺乏確定性。”巴黎綜合技術(shù)學(xué)院認識論研究中心的米歇爾·讓波爾則為“這曾經(jīng)在20世紀70年代主宰物理學(xué)的現實(shí)主義浪潮的再次漲潮”而感到欣喜，他說(shuō)：“這些研究工作證明和實(shí)踐了?，敿~爾·康德首倡的超驗論推論：即只有從認知局限的形式出發(fā)，才能實(shí)現認知。”
無(wú)論如何，這一觀(guān)點(diǎn)目前尚不成熟。因為，即使我們原本以為的真實(shí)完全是或部分是一種幻象，那還必須要解釋?zhuān)瑸槭裁凑鎸?shí)會(huì )具有這樣一種表象而不是別的表象。因此在信息的基本概念上重新建構時(shí)間、空間乃至物質(zhì)的概念，將是這一全新的物理學(xué)艱巨的任務(wù)。
通向量子引力學(xué)？
這些物理學(xué)家們用愛(ài)因斯坦在1905年至1915年間完成的事業(yè)為例激勵自己。起初，愛(ài)因斯坦這位年輕的天才為了建立自己的狹義新相對論而對那些高深玄妙的經(jīng)驗方程（洛倫茲方程）進(jìn)行了重新詮釋。兩年后，他在此基礎上又創(chuàng )立了廣義相對論，成了物理學(xué)的一根支柱。廣義相對論描述的是空間和時(shí)間的對稱(chēng)以及萬(wàn)有引力。然而，就像克里斯托弗·福熙所強調的那樣：“很難想象一個(gè)人——即便他是愛(ài)因斯坦——能夠實(shí)現從洛倫茲變換這樣一個(gè)抽象結構到廣義相對論的直接飛躍。”
愛(ài)因斯坦創(chuàng )立相對論是一個(gè)充滿(mǎn)吸引力的記錄：對于量子力學(xué)的重新詮釋會(huì )不會(huì )在將來(lái)的某一天超越這一記錄？信息的概念能否協(xié)調量子力學(xué)與相對論的矛盾，并最終實(shí)現朝向“量子引力理論”的飛躍？這可是物理學(xué)家們的最高夢(mèng)想。呂希安·哈代已經(jīng)走上這條道路。他在康斯坦茨大學(xué)首次介紹了他的“通往量子引力學(xué)的新途徑”。如果他能夠堅持到底，那將是對這一觀(guān)點(diǎn)的真正的確認。盡管這必將會(huì )讓物理學(xué)家們頭痛不已，但物理學(xué)教材將因此而徹底改變。
我們曾經(jīng)以為的客觀(guān)現實(shí)已經(jīng)被打破，在這片廢墟上漸漸誕生了一門(mén)“新物理學(xué)”：這是一種以信息概念為出發(fā)點(diǎn)研究萬(wàn)物的學(xué)科。它雄心勃勃的想要重新定義時(shí)間、空間和物質(zhì)。它的最終目標，就是探索一個(gè)新的世界——我們的世界。
“歡迎來(lái)到世界的源頭。”物理學(xué)家們孜孜不倦的研究著(zhù)在微觀(guān)層次上主宰著(zhù)我們世界的法則，他們?yōu)槲覀儙?lái)了這樣一條令人暈眩的消息。他們承認，量子力學(xué)遠遠不能描述物質(zhì)的屬性，它告訴我們的只是“信息”。結論就是：雖然我們一直以為只要伸手出去就能觸及到世界的真實(shí)基礎，但就在我們伸出手去的那一瞬，這些真實(shí)的基礎便突然消失了，留在我們眼前的只是一種集體的幻覺(jué)、一種由我們自己的研究模式所造成的偽跡。
這一切不由得讓人聯(lián)想到幾年前由沃卓夫斯基兄弟編導的三部曲電影《黑客帝國》（Matrix）。在這部影片中，無(wú)處不在的電腦程序控制了人類(lèi)，讓他們以為自己生活在一個(gè)安詳的世界之中，然而那個(gè)世界卻是虛擬的。英國劍橋大學(xué)的數學(xué)家約翰·巴勞在去年發(fā)表的一篇文章，就描繪了一個(gè)“僅僅比我們的文明先進(jìn)一點(diǎn)點(diǎn)”的文明世界。在那個(gè)文明世界中，人們“能夠模擬星辰的升落和星系的形成；通過(guò)整合生物化學(xué)法則，還能觀(guān)察生命和意識的進(jìn)化、見(jiàn)證不同文明的成長(cháng)并與他們溝通；人們努力的進(jìn)行研究和探索，想要知道天空中是否存在著(zhù)一個(gè)創(chuàng )造了他們的宇宙的凌駕于一切之上的超級程序員。”簡(jiǎn)單的說(shuō)，他提出了一種觀(guān)點(diǎn)，即我們可能只是一個(gè)巨大的電子游戲里的虛擬存在而已，這種觀(guān)點(diǎn)并不荒謬。只不過(guò)，在目前看來(lái)，這種觀(guān)點(diǎn)還談不上是科學(xué)的，而更多的是一種科學(xué)幻想，因為我們無(wú)法通過(guò)實(shí)驗來(lái)證明或駁斥它。和《黑客帝國》中的主人翁們相反，我們可沒(méi)有什么紅色藥丸可以讓我們穿透電腦屏幕！既然如此，那么構建這樣一個(gè)可能永遠只是假設的“超宇宙”又有什么意義呢？
不過(guò)，幾年來(lái)信息學(xué)的洶涌澎湃對物理學(xué)造成了巨大的沖擊，這使一些人對該影片劇本的立意產(chǎn)生了濃厚的興趣。這是因為，如果我們能夠恰當把握其表達的思想，就有可能獲益良多：我們完全沒(méi)有必要像這些科幻作品中所描寫(xiě)的那樣，為了尋求那超越表象的真實(shí)或為了揭開(kāi)某個(gè)虛無(wú)飄渺的“超級程序員”的真面目而無(wú)畏的耗費我們的精力；相反，我們可以循著(zhù)這一思路，重新定義我們與世界的物理關(guān)系，以便尋找一條與世界和諧相處的途徑。
我們應該記住這樣一個(gè)道理，盡管這個(gè)道理好像是一句羅嗦的廢話(huà)：我們只能通過(guò)我們所掌握的關(guān)于現實(shí)世界的信息去了解這個(gè)現實(shí)世界。“信息是物質(zhì)與抽象、真實(shí)與理想之間的中介，”美國物理學(xué)家漢斯·克里斯蒂安·拜耶強調，“真實(shí)的物體，不管是一個(gè)原子、一個(gè)DNA分子，還是一本書(shū)或一架鋼琴，都是從信息這種奇特的可壓縮的實(shí)體中迸發(fā)出來(lái)的，而信息，在進(jìn)行了一系列復雜的轉換后產(chǎn)生了意義，扎根在我們的大腦、我們的理智之中。”（博主注：這里的“信息”，應該就是佛法說(shuō)的“業(yè)”）
19世紀的一場(chǎng)公開(kāi)辯論
要想理解世界，物理學(xué)家們的客觀(guān)性就首先是與信息密切相關(guān)的。物理學(xué)不只是一種研究本質(zhì)的本體論，它首先應該是一種方法論——它首先應該研究的是，我們是以什么方式去了解我們所了解的東西，并且應該研究與我們的認知相關(guān)的局限。漢斯認為：“如果我們能夠理解信息的本質(zhì)，并將其涵容于我們的物理世界模型之中，那將是我們朝著(zhù)真正理解客觀(guān)現實(shí)這一目標邁出的第一步。”“一切皆源自信息？”（It from Bit?）這是美國物理學(xué)家在1989年提出的一個(gè)口號，巧妙的歸納了物理學(xué)家們的雄心壯志。也許我們周遭的一切真的只是一個(gè)由0和1構成的巨大漩渦的表現？也許我們真的應該用純信息學(xué)的術(shù)語(yǔ)去重新定義物理學(xué)的法則、重新定義空間、時(shí)間以及物質(zhì)的概念？這一思想看上去如此離奇（博主注：這里的“信息”，應該就是佛法說(shuō)的“業(yè)”），但其實(shí)，早在19世紀下半葉熱力學(xué)奠基之時(shí)，就已經(jīng)激起了一場(chǎng)紛紛嚷嚷的公開(kāi)辯論。熱力學(xué)研究的是蒸氣機內部的熱流，當時(shí)建立這一學(xué)科的堅實(shí)基礎就是一些可測量的物理概念（比如能量、熱、溫度和熵），以及一些簡(jiǎn)單明確的定律（比如能量守恒定律或熵增加原理），還有就是經(jīng)過(guò)證明的能夠提高機械效率的一種有效系數。
熱力學(xué)的例子
當時(shí)在物理學(xué)界一石激起千層浪的問(wèn)題就是，這些主宰著(zhù)宏觀(guān)物質(zhì)的法則與分子的微觀(guān)屬性到底有何聯(lián)系。奧地利物理學(xué)家路德維希·玻爾茲曼是第一個(gè)通過(guò)提倡方法論的態(tài)度為解答這個(gè)問(wèn)題掃清了障礙的人：他借助統計學(xué)研究，在1875年證明熵的概念——熱力學(xué)的中心概念——能夠被解釋為對混亂程度的測量、對一個(gè)系統中每個(gè)分子位置和速度等未知信息的量的測量。然而，正如蘇格蘭人詹姆士·麥克斯韋所強調的那樣，“混亂，和與其對應的秩序一樣，并非物質(zhì)本身的屬性，而是取決于觀(guān)察它們的人的精神因素”。也許那些具有天賦的感知力、記憶力和計算能力的超人才有可能了解分子的所有奧秘并為熵賦予一個(gè)虛空的值。這些物理學(xué)家可謂是信息時(shí)代先驅?zhuān)麄儾活櫘敃r(shí)那些現實(shí)主義定義的捍衛者的尖叫和驚呼，大膽的斷言熱力學(xué)概念是“與我們所認知的外延相關(guān)的”，這些概念只存在于“僅具有中等認知水平的人的頭腦中，這些人能夠發(fā)現某些形式的能量，同時(shí)卻忽略了其他形式的能量”。
這場(chǎng)辯論一直沒(méi)有定論。幾十年后，同樣的“本體論”和“方法論”之爭又隨著(zhù)量子力學(xué)的誕生而展開(kāi)了。在物質(zhì)最深處發(fā)現的奇異性將物理學(xué)家們逼進(jìn)了死胡同，他們中的許多人早早的就預感到有必要換一個(gè)角度進(jìn)行思考。不過(guò)，這要一直等到20世紀50年代初洛德·香農提出信息數學(xué)理論以及20世紀80年代中期該理論與量子理論發(fā)生碰撞之時(shí)，這種“信息學(xué)的態(tài)度”才漸漸成為了科學(xué)研究的一個(gè)計劃。這個(gè)計劃之所以如此吸引人，是因為香農的理論和物理學(xué)都有一個(gè)共同的目的：最大限度的對信息進(jìn)行壓縮。事實(shí)上，在香農看來(lái)，這種壓縮是估算一條消息中所包含的信息量的唯一方法；而在物理學(xué)家們眼中，這種壓縮就要求我們要找到能夠歸納盡可能多的現象的、具有足夠普遍性的法則和概念。盡管信息的概念依然很難定義，但今天新一代的物理學(xué)家們已經(jīng)準備好了要重新繼承麥克斯韋和玻爾茲曼的瀆圣的勇氣。
“時(shí)間，就是無(wú)知”
只不過(guò)，如今，他們要用信息術(shù)語(yǔ)重新詮釋的是物理學(xué)用來(lái)描述世界的所有概念：空間、時(shí)間、物質(zhì)、定律。要實(shí)現這個(gè)計劃，就不可避免的要對愛(ài)因斯坦用來(lái)描述物質(zhì)、時(shí)間和空間之間關(guān)系的廣義相對論進(jìn)行重新詮釋。進(jìn)行這樣的重新詮釋?zhuān)藗冞€沒(méi)有什么把握。最困難的并不是空間概念。傳統上認為，空間一詞指的是物體在其中運動(dòng)的幾何環(huán)境。但在卡爾洛·羅維利看來(lái)，“空間就是關(guān)系”。這位任職于馬賽地中海大學(xué)的意大利理論學(xué)家證明了從基礎的互動(dòng)網(wǎng)絡(luò )——即信息交換網(wǎng)絡(luò )——出發(fā)，就能建構一個(gè)擁有一切空間屬性的實(shí)體。這就有點(diǎn)像是古代軍人穿的鎖子甲，湊近一些觀(guān)察，就會(huì )發(fā)現它并不是一個(gè)平面，而是交織在一起的許多小球。為了得出這一結論，羅維利運用了源自“球體量子引力學(xué)”（這門(mén)正在興起的學(xué)科的目的是將量子理論和相對論統一起來(lái)）的一些方法。因此，一直被當作運動(dòng)的范疇的空間，可以從信息學(xué)的角度，被重新定義為無(wú)數數據本地傳送的結果。
“至于時(shí)間。人們已經(jīng)有了一些奇思妙想，不過(guò)仍然很模糊”，羅維利進(jìn)一步解釋道。盡管如此，他還是和法國數學(xué)家阿蘭·科納一起，揭示出時(shí)間流并不存在于微觀(guān)層次，而是產(chǎn)生于宏觀(guān)層次上我們的那種對信息進(jìn)行壓縮的必然需要。更確切的說(shuō)，只有忽略各種基本態(tài)之間的信息差別，我們才有可能觀(guān)察到參數t（博主注：t在物理學(xué)中被用來(lái)表示時(shí)間），這個(gè)參數不隸屬于任何態(tài)，并且具有時(shí)間的所有特性。就像熵一樣，如果戴上信息學(xué)的眼鏡去考察時(shí)間這個(gè)概念，就會(huì )發(fā)現它也取決于觀(guān)察者的信息處理能力，它也是只存在于像我們這樣“僅具有中等認知水平的人的頭腦中”。可能時(shí)間并不是一個(gè)用來(lái)標記事件進(jìn)度的獨立的流，而是我們沒(méi)有深入了解事件細節的能力的標志！年輕的俄羅斯哲學(xué)家阿列克謝·格蘭邦在其論文中也花了一部分篇幅來(lái)探討這個(gè)問(wèn)題，他就此提出了一句令人驚駭的格言：“時(shí)間，就是無(wú)知。”
那么，對于物質(zhì)和能量的概念又該如何重新詮釋?zhuān)磕壳?，人們暫未找到任何明確的途徑。但是，就像阿列克謝·格蘭邦鎖強調的那樣：“電子或原子，它們首先是一些詞語(yǔ)，是普通語(yǔ)言中的一些詞匯；有了這些詞，我們就可以不去考慮這些物體到底是由什么構成的。”而在方法論的浩大計劃中，就必須使用信息術(shù)語(yǔ)對這些詞加以重新定義。也許有一天，會(huì )有一種新的理論能夠通過(guò)信息概念將量子力學(xué)和廣義相對論統一起來(lái)，到那時(shí)我們就能找到答案了。而這正是英國物理學(xué)家呂希安·哈代所接受的挑戰，為此他提出了一個(gè)全新的概念：“原因曲線(xiàn)”，也就是理解我們所具有的為涌入大腦的信息提供邏輯解釋的意愿。盡管目前我們還無(wú)法判斷這種“通向量子引力學(xué)的新途徑”是否正確，但這種“原因曲線(xiàn)”可以被看作是那些方法論新概念的范型，它們的使命就是全面主導物理學(xué)。在人類(lèi)進(jìn)入到“信息時(shí)代”的今天，物理學(xué)的目的不再只是描述世界的本來(lái)面貌，而更多的應該是描述我們那被困在顱骨之中的大腦為了理解世界所進(jìn)行的頑強努力。物理學(xué)要作的，不再是通過(guò)方程式去對在時(shí)間和空間中運動(dòng)的物質(zhì)進(jìn)行計算，而是要以我們?yōu)榱苏莆諗祿顺倍龅挠邢奕欢赂业呐槌霭l(fā)點(diǎn)，使這些概念顯現出來(lái)。說(shuō)到底，物理學(xué)正在重新定義的，不僅是外部世界，而更多的是我們人類(lèi)的境遇。是的，從某種意義上說(shuō)，我們的確是被關(guān)在一個(gè)類(lèi)似《黑客帝國》所展示的虛擬世界之中！但和影片所表現的不一樣，這個(gè)世界并不是一個(gè)普普通通的電腦程序：在與這個(gè)世界共處時(shí)，我們所得到的，就是我們自己對信息進(jìn)行計算的結果（博主注：這是佛法中因果定律的物理學(xué)詮釋。物理學(xué)可以說(shuō)是精確計算因果律的學(xué)問(wèn)，只不過(guò)只研究了極小一塊）。這個(gè)結果不僅不能奴役我們，相反還能使得我們得到解放，防止我們被那洶涌澎湃于我們周?chē)男畔⒕蘩怂蜎](méi)。而且，今天，新一代的物理學(xué)家們已經(jīng)下定決心要解開(kāi)這個(gè)結果的密碼。
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