我们如何共同确定现实

我们对世界的看法与松鼠的看法非常相似.它睁开眼睛，橡子奇迹般地出现在那里——它抓住它，想也没想就往树上飞奔.我们人类是一样的——我们早上醒来，认为世界就像魔法一样.

我们被教导要接受二分法和分裂.在这个角落里站着我们，生者——这一切的观察者.而在另一个角落里潜伏着整个愚蠢的宇宙，通过随机过程撞击自身.

根据这种观点，我们不是创造过程的中心，也不以任何方式参与其演变.我们是事后的想法——事故.生命对宇宙来说就像土星环一样无关紧要.简而言之，我们对物理世界并不重要.

但新的研究表明，我们并不像我们想象的那么无足轻重——作为观察者，我们不仅决定我们的想法和感受以及我们早餐吃什么，而且还决定了时空本身的结构.

我们在微观和大时空尺度上都极大地改变了物理量.

广义相对论和量子力学之间的不兼容问题困扰了几代科学家，从阿尔伯特爱因斯坦开始.在这里，我将简要解释观察者网络如何成为调和现代物理学的这两个支柱的关键，以及它们如何戏剧性地重构空间本身.

量子力学在分子和亚原子粒子尺度上描述自然方面表现出色，而广义相对论在揭示恒星之间巨大尺度上的宇宙行为方面无与伦比.这两种理论在我们的日常生活中有许多实际应用——例如相对论中的 GPS 以及量子力学中的晶体管和微处理器.然而，将近一个世纪之后，我们对两者如何兼容仍缺乏了解.这种不兼容的核心是量子引力(试图将两者结合的领域)的“不可重整化"问题.

现在，理论物理学家德米特里·波多尔斯基 (Dmitriy Podolskiy) 与安德烈合作在宇宙学和天体粒子物理学杂志上发表了一篇新论文(该杂志发表了斯蒂芬·霍金关于早期宇宙演化的开创性工作) Barvinsky(世界领先的量子引力和量子宇宙学理论家之一)揭示了一些非凡的东西.也就是说，如果将观察者——我们——的特性考虑在内，量子力学和广义相对论之间这种令人恼火的不兼容就会消失.该研究还代表了理论物理学中的一个罕见案例，当观察者的存在不仅在微观尺度上而且在非常大的时空尺度上都极大地改变了可观察量本身的行为.

我们彼此共享信息对现实法则非常重要.

在物理学中，通常假设我们总是能够测量物体的物理状态，而不会以任何方式干扰它.如果我们遵循日常直觉，这听起来很合理.例如，当我们查看一架飞机以确定它的位置时(它起飞了吗?降落了吗?)，除非我们是飞行员，否则我们对其状态的影响为零.但在量子引力领域，这是不可能的.当观察者测量时空泡沫的状态时，当他们交换信息时，他们的测量结果会发生显着变化——观察者本身的存在会显着扰乱它.使用简化的语言，这对我们在这里研究和探索并相互分享结果的现实定律非常重要.

这项工作产生了许多引人入胜的后果.首先，观察者的存在不仅影响而且定义了物理现实本身.如果爱因斯坦广义相对论所描述的现实存在并使自然平稳运行，那么它也必须包含一种或另一种形式的观察者.如果没有测量时空特性的观察者网络，广义相对论和量子力学的结合就完全停止工作.因此，生活在量子引力宇宙中的观察者共享有关其测量结果的信息并创建其认知模型，这实际上是现实结构所固有的.因为一旦你测量某物，测量已探测物理量的相同值的概率波就会变得“局部化"或简单地“崩溃".

这意味着，如果您一遍又一遍地测量相同的数量，记住第一次测量的结果，您会看到类似的结果.同样，如果你从某人那里了解到他们测量物理量的结果，你的测量结果和其他观察者的测量结果会相互影响——根据这种共识冻结现实.从这个意义上说，关于现实结构的不同意见的共识定义了它的形式，塑造了潜在的量子泡沫.这种变化是可测试的，可以通过执行实际和数值实验来检查.事实上，它已经通过蒙特卡罗模拟(使用强大的 MIT 计算机集群)进行了数值检查，并将在不久的将来进行实验检查.

如果宇宙中只有你一个人会怎样?

您可能想知道如果宇宙中只有一个观察者会发生什么.答案取决于观察者是否有意识，他或她是否对探索客观现实结构的结果有记忆，她是否建立了这个现实的认知模型.换句话说，一个有意识的观察者可以完全定义这种结构，导致概率波的崩溃，主要集中在认知模型附近，观察者在她的一生中建立在她的脑海中.

回想一下您小时候的感受，当时现实更加模糊，结果出乎意料和不可预测，甚至床底下有怪物.与现在相比:作为一个成年人，有多少明确定义的现实.你获得的经验越丰富——对你来说，现实的结构就越明确.现实结构的这种冻结不是由于这个现实的内在物理特性，而是因为你头脑中建立的认知模型将它塑造成一个特定的、非常明确的结构.

开箱即用.

最后，人们不禁想知道，如果我们离开共识，开发一种与其他观察者共享的模型截然不同的现实认知模型，这将意味着什么.现实会被重塑吗?也许是这样，但这将取决于共识的哪些值没有建立，在这种情况下，你仍然处于危险之中，因为你周围宇宙的波函数的精细结构将保持离域，因此在很大程度上不稳定，就像它一样在梦里.

在梦中，我们离开了共识宇宙，可以体验另一种现实的认知模型——与其他观察者在清醒时所共享的模型非常非常不同.在梦中，宇宙波函数的精细结构也是离域不稳定的.这就解释了为什么你在做梦时往往更有力量；代表现实基础的可观察值的值更具流动性.事实上，正如新的 JCAP 论文所解释的，观察者网络的存在与否会影响宇宙的维度.

我们在各个层面都与宇宙相连.

所有这些都支持我们日常世界观的深刻转变——从长期以来的信念转变，即物理世界是一个预先形成的实体，只存在于“外面"，它属于观察者.随着我们和其他科学家继续探索这一新的研究方向，越来越清楚我们在各个层面与宇宙结构的联系是多么密切.

这篇文章改编自 The Grand Biocentric Design，作者是 Robert Lanza 和 Matej Pavsic，与 Bob Berman 合着(BenBella Books).