13.2 维度的生长

(The Growth of Dimensions)
如果我问你:宇宙有几个维度?你可能会不假思索地回答:三个空间维度,加上一个时间维度,一共四维。或者,如果你读过弦理论的科普书,你可能会说是十维或十一维。
我们习惯于把“维度“看作是宇宙出厂时就设定好的硬性参数,就像房间的长、宽、高一样,是一个死板的容器。
但在我们的“计算宇宙“模型中,维度不是容器的属性,而是观察者能力的边界。
扁平国的寓言
想象一只生活在二维平面上的蚂蚁。对它来说,“高度“这个维度是不存在的。这并不是因为高度在物理上不存在,而是因为它的感官无法感知高度,它的运动无法触及高度。它的宇宙是扁平的。
如果这只蚂蚁突然进化了,学会了跳跃。在那一瞬间,它的宇宙发生了一场剧变:它“生长“出了第三个维度。世界并没有变,是它与世界的交互界面升级了。
这就是维度的生长。
在希尔伯特空间的本体论中,宇宙终对象 () 是无限维的。它包含了无穷无尽的正交方向(自由度)。但是,作为一个初级的观察者(比如一个单细胞生物,或者早期的人类),我们的投影屏幕非常狭窄。我们只能截取这无限维度中极其微小的一小块切片——也就是我们熟悉的四维时空。
其余的维度去哪了?它们并不是像弦理论说的那样“卷曲“在普朗克尺度里,它们是被忽略了。它们存在于我们的感知盲区里,就像色彩存在于盲人的盲区里一样。
文明的升维
人类文明的演化史,本质上就是一部升维史。
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生存维度:在远古时期,人类的关注点被锁死在“生存“这一个维度上。食物、交配、躲避野兽。所有的信息都被投影到这个轴上:有利于生存的是好的,不利的是坏的。这时的宇宙是低维的、线性的。
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认知维度:后来,我们发明了语言、艺术和科学。我们开始欣赏晚霞(审美维度),开始思考死后的世界(形而上学维度),开始探究星辰的运行(逻辑维度)。
每当我们引入一种新的认知方式,我们就在希尔伯特空间的投影矩阵中增加了一个新的基底 (Basis)。
这不仅仅是心理上的变化,这是物理上的解压缩。
当我们学会了控制电磁波,我们就在宇宙的“电磁维度“上展开了视野;当我们学会了操纵量子纠缠,我们就在“量子信息维度“上打开了大门。我们正在一点点地将那些原本折叠在 (内部演化)深处的隐藏自由度,转化为我们可以操控的外部现实。
宇宙并没有变大,是我们看世界的分辨率 (Resolution) 和位深 (Bit Depth) 增加了。
希尔伯特空间的无限阶梯
这带给我们一个激动人心的推论:维度的生长是没有止境的。
既然希尔伯特空间是无限维的,那么只要观察者的计算能力(内部带宽 )允许,他就可以不断地解锁新的维度。
这解释了费米悖论(Fermi Paradox):为什么我们看不到外星文明?
也许,高级文明并没有飞向遥远的星系(那是低维的 扩张),而是选择了向内展开。他们可能已经解锁了第 5 维、第 6 维、甚至第 100 维的感知与操作能力。
在他们的眼中,宇宙可能不再是空旷的死寂之地,而是一个充满了丰富几何结构、充满了信息流动的繁华都市。他们就在这里,就在我们身边,但我们看不见他们,就像二维的蚂蚁看不见头顶飞过的小鸟。
他们生活在我们无法投射的正交子空间里。
终极的自由
这就是“种子展开“的最终含义。我们从一个被困在四维时空、受限于光速、受限于熵增的微小种子开始。通过不断的学习、觉醒、打破平庸吸引子,我们一步步地增加我们投影的维度。
我们正在把潜能(希尔伯特空间中那些未被访问的轴)转化为现实。
每一次你理解了一个新的复杂的数学定理,每一次你深深地共情了一个陌生人,每一次你创造了一件前所未有的艺术品,你都在为这个宇宙增加一个微小的维度。你让那束原初的时间之光,在你的棱镜中折射出了更丰富的光谱。
这是宇宙赋予观察者的终极自由:虽然你无法改变本体的演化速率 ,但你可以决定在这个无限的舞台上,点亮多少盏灯。
现在,我们几乎已经走到了旅程的尽头。我们看到了过去(原初时间),也看到了未来(无限展开)。在最后一节,我们将探讨一个有趣的话题:如果我们每个人都是一个独立的观察者,为什么我们看到的世界是同一个?
这就是下一节,也是全书倒数第二节的主题——多重宇宙的几何解释。我们将用几何语言,优雅地解决“主观“与“客观“的矛盾。
(下一节,我们将进入 13.3 节“多重宇宙的几何解释“,探讨不同观察者如何共享同一个本体。)