我們活在模擬世界裡嗎?模擬理論的論證和反駁
英文:simulation hypothesis
沒有人知道,目前也沒有任何觀測支持這個說法。現代版的模擬理論來自尼克·波斯特洛姆 2003 年的論證,他並沒有說我們正被模擬,而是說:幾乎沒有文明能達到所需科技,或幾乎沒有文明會拿來模擬祖先,或者我們幾乎必然正被模擬。物理學家和哲學家至今仍在爭論這些前提、機率,以及這個說法到底能不能被驗證。
模擬理論是什麼
模擬理論(英文 simulation hypothesis,也稱模擬假說)主張,我們所經歷的世界,包括我們的心智在內,其實是在一個更先進的文明打造的電腦裡運行——就像電影《駭客任務》演的那樣。我們是活在模擬世界裡嗎?沒有人知道。目前沒有任何觀測證據支持這個說法,正反雙方的論證也都是哲學或數學層面的推演,不是實測結果。
現代版本來自哲學家尼克·波斯特洛姆,論文〈你是否活在電腦模擬之中?〉2003 年刊登在《哲學季刊》。論文並不是主張我們正被模擬,而是主張三件事裡至少有一件成立:幾乎沒有文明能走到科技成熟的「後人類」階段;幾乎沒有後人類文明會大量模擬祖先;或者幾乎所有和我們經驗相同的人,其實都是被模擬出來的。
論證是怎麼推出來的
拆開來看,論證建立在兩個前提上:第一,電腦只要精細複製大腦運作到每個突觸,就會產生意識——波斯特洛姆自己也承認這點有爭議;第二是成本,他估計模擬整個人類心智史約需 10³³ 到 10³⁶ 次運算,一部行星質量、每秒 10⁴² 次運算的電腦,只要用不到百萬分之一的能力、一秒鐘就能跑完。
如果成熟文明真的大量進行這種模擬,被模擬出來的心智會遠遠超過生物心智,除非你有理由相信自己的經驗特別不同,你相信自己正被模擬的信心就該和這個比例相符。波斯特洛姆自己的結論很保守:所知有限,三個選項的可信度大致該平均分配;他認為除非我們現在就正被模擬,否則後代幾乎不可能真的去做這種模擬。
流行的說法:有什麼「證據」
到了大眾版本,機率常常被說得更高。2016 年美國自然史博物館的「艾西莫夫紀念辯論會」上,天文物理學家尼爾·德葛拉司·泰森把「我們的存在是別人寫的程式」的機率說成對半開;伊隆·馬斯克同一年在一場研討會上則說,我們活在「基礎現實」裡的機率只有十億分之一。
外界拿來當「證據」的,多半是物理世界裡像軟體的特徵。同場辯論上,MIT 宇宙學家泰格馬克說,電玩角色遲早會發現規則是僵化、數學化的,就像物理學家發現我們的宇宙一樣;馬里蘭大學的 James Gates 說,他在描述夸克、電子與超對稱的方程式裡,找到類似瀏覽器依賴的「錯誤更正碼」;泰森則愛說,光速這個上限,說不定是某個程式設計者訂下的規則。
科學解釋:反駁在哪裡
同場辯論上,哈佛物理學家麗莎·蘭道爾把機率說成幾乎是零,理由是論證並未建立在定義清楚的機率上。前面那些「證據」,其實分不出兩種宇宙的差別:沒被模擬的宇宙,一樣可以有數學定律和速度上限。2021 年,物理學家薩賓·霍森費爾德乾脆把這個假設稱為偽科學,理由是沒有人知道怎麼用演算法重現廣義相對論和粒子物理標準模型。
她寫道,自然定律的演算法版本,通常和相對論的對稱性互不相容,支持者假設的東西遠比能解釋的多;她的意思不是說這個想法錯了,而是相信它靠的是信念,不是邏輯。波斯特洛姆的論文也留了後路:任何異常都可被模擬者解釋掉──只在有人觀察時補上微觀細節、修改發現問題者的記憶,或把最後幾秒重跑一次。
能不能被驗證
只有很窄的版本能驗證。2012 年,物理學家 Silas Beane、Zohreh Davoudi 與 Martin Savage 設想,若模擬跑在立方網格的時空點陣上,像今天計算強核力的晶格運算一樣,能量最高的宇宙射線理論上會打破旋轉對稱性,留下反映網格結構的模式;他們由此推算出網格必須多精細,但這只是一個界限,不是真的偵測到什麼。
換一種設計,留下的痕跡就完全不同,甚至不會留下痕跡。紐約大學哲學家大衛·查爾莫斯在 2016 年那場辯論上說,我們永遠得不到「自己不是被模擬」的證明,因為任何證據本身也可能被模擬出來。哥倫比亞大學天文學家 David Kipping 則說,這問題恐怕根本無法驗證,還反問:無法證偽的想法,要怎麼算科學?
還在爭論的部分:機率怎麼算
機率本身也有爭議。Kipping 在 2020 年一篇論文裡,把波斯特洛姆前兩個選項合併──反正都代表沒有模擬──讓它和「我們正被模擬」各占一半起始機率。他的貝氏分析得出,我們正被模擬的機率略低於五成;但他也發現,若人類有一天真的做出包含有意識個體的模擬,機率會大幅偏向「我們正被模擬」。
波斯特洛姆認為,這種對半分並不牢靠:套進他原本三個選項,同樣做法會讓每個各占三分之一,換一種分法,幾乎能得出任何想要的答案。哲學家 Brian Weatherson 則攻擊從「機率」跳到「該相信什麼」這一步,主張「無差別原則」的四種解讀不是站不住腳,就是需要一個沒理由接受的假設:手上的證據跟是否被模擬無關。
有人說已經被推翻了
宣稱已推翻這個理論的說法,也常走在證據前面。2017 年,牛津大學為 Zohar Ringel 與 Dmitry Kovrizhin 發表在《科學進展》的論文發布新聞稿,一開頭就提到模擬問題。論文主張,「量子蒙地卡羅」這類傳統演算法,因「符號問題」處理不了某些量子系統,但這只限制了一個家族的演算法,不代表所有電腦都做不到;新聞稿也只說這項研究「可能」讓一些人放心一點。
2025 年 10 月,加拿大英屬哥倫比亞大學歐肯納根分校宣布,Mir Faizal 與包括勞倫斯·克勞斯在內的團隊,用數學「證明」宇宙不可能是模擬。論文借助哥德爾不完備定理等結果,主張要完整描述現實,需要任何模擬都不可能具備的「非演算式理解」——這仍是數學論證,不是觀測結果,前提成不成立,決定結論站不站得住腳。
結論:模擬理論是真的嗎
真假檔案把模擬理論(虛擬世界假說)歸檔為「存疑」。波斯特洛姆的論證是一道三選一的選擇題,不是一項發現;大眾版本引用的「證據」,套在沒被模擬的宇宙裡一樣成立;唯一具體可行的驗證方法,只涵蓋一種特定設計;宣稱推翻理論的說法,也都建立在各自的前提上。各方看法至今仍分歧,從「基礎現實機率十億分之一」,到「模擬機率幾乎是零」,都有人主張。
出處
- Philosophical Quarterly (hosted at simulation-argument.com),2003:Nick Bostrom, Are You Living in a Computer Simulation? (Vol. 53, No. 211, pp. 243-255)
- Scientific American,2016-04-07:Clara Moskowitz, Are We Living in a Computer Simulation?
- Scientific American,2020-10-13:Anil Ananthaswamy, Do We Live in a Simulation? Chances Are about 50-50
- arXiv,2012-10-04:S. R. Beane, Z. Davoudi & M. J. Savage, Constraints on the Universe as a Numerical Simulation
- arXiv (Universe),2020:D. Kipping, A Bayesian Approach to the Simulation Argument (Universe 6, 109)
- Backreaction (Sabine Hossenfelder),2021-02-13:The Simulation Hypothesis is Pseudoscience
- simulation-argument.com,2003:Brian Weatherson, Are You a Sim? (author's manuscript of a reply to Bostrom)
- Phys.org (University of Oxford release),2017-09-27:Gravitational twists help theoretical physicists shed light on quantum complexity
- UBC Okanagan News,2025-10-30:UBCO study debunks the idea that the universe is a computer simulation