周六引文:引力波、时间旅行和模拟宇宙假说

诸平

Two black holes are going to merge in this image of a simulation from the Simulating eXtreme Spacetimes collaboration. Credit: SXS Lensing/Simulating eXtreme Spacetimes Collaboration

据物理学家组织网（Phys.org）2023年10月14日提供的消息，在模拟极端时空合作的模拟图像中，两个黑洞将合并（见图示）。

本周，研究人员从经验上证明了生活是不公平的。此外，你会注意到，我以超人的克制表现，写了一段关于模拟宇宙假说的文章，除了参考却一次也没有提到《黑客帝国》（"The Matrix."）。这就是周六引文：引力波、时间旅行和模拟宇宙假说（Saturday Citations: Gravitational waves, time travel and the simulated universe hypothesis）。

生活不公平（Life unfair）

哦，所以一个欧洲研究小组已经证明了抛硬币实际上并不公平?（flipped coins aren't actually fair?）哥们，生活是不公平的!你认为世界欠你两种由公理数学形式化（axiomatic mathematical formalization）建立的等概率结果吗?当我还是个孩子的时候，我们甚至没有硬币!我们必须掷骰子!一场足球赛花了10分钟才开始!哦，所以硬币落在与初始位置相同的面上的可能性会稍微大一点吗?停止哭泣吧!只有当你多次抛硬币时，才会产生有意义的偏差！

冰雹、旅行（Hail, traveler）

英国朴茨茅斯大学(University of Portsmouth)的一位物理学家运用最近发现的一条物理定律（Applying a recently discovered physical law，详见Melvin M. Vopson. The second law of infodynamics and its implications for the simulated universe hypothesis. AIP Advances, 2023, 13: 105308. DOI: 10.1063/5.0173278. October 06 2023.），对宇宙是否为模拟的讨论做出了贡献。模拟宇宙假说（simulated universe hypothesis）提出，宇宙实际上是在一个极其复杂的计算基础上运行的模拟，因此我们都只是NPC，在我们的动画循环中走来走去，说:“冰雹，召唤师!给我变出一张温暖的床来!”“你经常去云区（Cloud District）吗?

信息论专家梅尔文·沃普森(Melvin Vopson)博士在之前的研究中提出，信息本身具有质量，所有基本粒子（elementary particles）都存储着关于自身的信息。2022年，他在热力学第二定律（second law of thermodynamics）即熵（entropy）随着时间的推移而增加的基础上发现了一个新的物理定律。这条新定律被他称为信息动力学第二定律（second law of infodynamics），它认为信息系统（information systems）的熵实际上不会随着时间的推移而增加;它保持不变或减小。这可能会对诸如遗传学研究和进化理论等以信息为基础的领域产生重大影响。

他的新论文还对宇宙中普遍存在的对称性提出了一种解释;他认为，高对称性对应于最低的信息熵状态，这可以解释宇宙寻求对称的倾向。

他说:“这种方法将多余的信息删除，类似于计算机删除或压缩废弃代码以节省存储空间（storage space）和优化功耗的过程。因此，它支持了我们生活在模拟环境中的观点。”

时空波浪（Spacetime wavy）

宇宙中巨大的碰撞产生的引力波（gravitational waves）如此强烈，以至于在地球上都能被探测到，以光速在时空中荡漾，这意味着它们把我们扔进了引力风暴中，就像船在一个巨大的四维深渊（four-dimensional deep）里，对吧?是的，单位体积的空间非常弱。它不应该妨碍你在院子里干活什么的。

黑洞碰撞(black hole collisions)的物理学是复杂的，一个由多个机构组成的物理学家团队正在利用超级计算机来模拟从最初的引力螺旋到合并及其后果的整个过程(model the entire process)。他们的发现中有一个值得注意的证实，即不同的引力波会相互影响;先前的模型表明，引力波（gravitational waves）不会相互干扰，但新的、更详细的分析表明，它们确实会相互作用，产生新的、更混乱的波。新模型的一个好处是能够在记录新的碰撞时更好地解释LIGO数据。

妻子失望（Wife disappointed）

时间旅行（Time travel）在实际层面上是不可能的，但英国剑桥大学（University of Cambridge）的研究人员正在利用纠缠来模拟信息在时间上的反向传输。然而，他们没有考虑最实际的赌博应用，而是提出了一个可以被最好地描述为“购物的量子物理学（quantum physics of shopping）”的场景（propose a scenario）。

想象一下，你是一个糟糕的丈夫，你不知道三天后你的妻子想要什么结婚纪念日礼物。你今天就需要订购礼物，但她直到第二天才把愿望清单寄给你。因此，你不可能提前知道她想要什么，因为正如之前所建立的那样，你是一个糟糕的丈夫，你不关心你配偶的需求。

研究人员构建了一个模拟，在这个模拟中，你可以追溯地改变你之前的行为，以确保收到合适的礼物。在他们的提议中，一个实验家将两个粒子纠缠在一起。第一个粒子被送去做实验。在得到实验结果后，实验者操纵第二个粒子来改变第一个粒子的过去状态，从而改变实验的结果。

好吧，但有趣的是:根据研究人员的说法，这种效果是有效的，但只有四分之一。在网上购物的场景中，你可以给你的配偶送四件礼物，但其中三件是错误的。首席作者大卫·阿维德森-苏古（David Arvidsson-Shukur）说:“我们并不是在提出一个时间旅行机器（time travel machine），而是在深入研究量子力学的基本原理。这些模拟不允许你回到过去改变你的过去，但它们确实允许你通过今天解决昨天的问题来创造一个更好的明天。”

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