假设用一个超级计算机,从宇宙大爆炸开始模拟,精确到原子级,那么历史的进程会一样吗?

假设用一个超级计算机,从宇宙大爆炸开始模拟,精确到原子级,那么历史的进程会一样吗?
这个不但在实践上不可能,而且在理论上也不可能。首先,是粗粒化的问题。比如,原子由电子与原子核组成,而原子核由夸克与胶子组成,而夸克由什么组成?我们还不晓得。因此,我们的模拟从什么尺度开始?就算从夸克胶子开始,我们对强相互作用的模拟也是做不到的,因为它高度非线性。其次,是量子场论的问题。宇宙刚开始大爆炸的时候,还没有粒子,只有一个真空,我们如何模拟?量子场论告诉我们,粒子是从真空激发出来的,而这个激发是概率性的。所以就算我们能模拟这个过程,也与真实的宇宙具有不一样的概率。再次,是引力相互作用与暗能量不能模拟。在宇宙,还存在引力与暗能量。尤其是暗能量,我们还不知道它到底是什么,它的状态方程写不出来,所以无法模拟。最后,是自我嵌套的问题。我们的超级计算机是宇宙的一部分,我们让它去模拟宇宙演化,那么如何描述这个超级计算机本身的演化?超级计算机模拟宇宙演化的过程本身就属于宇宙演化的组成部分。这在逻辑上就是一个不正确的事情。

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  • 秋天落叶用户

    这个不但在实践上不可能,而且在理论上也不可能。

    首先,是粗粒化的问题。比如,原子由电子与原子核组成,而原子核由夸克与胶子组成,而夸克由什么组成?我们还不晓得。因此,我们的模拟从什么尺度开始?就算从夸克胶子开始,我们对强相互作用的模拟也是做不到的,因为它高度非线性。

    其次,是量子场论的问题。宇宙刚开始大爆炸的时候,还没有粒子,只有一个真空,我们如何模拟?量子场论告诉我们,粒子是从真空激发出来的,而这个激发是概率性的。所以就算我们能模拟这个过程,也与真实的宇宙具有不一样的概率。

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    再次,是引力相互作用与暗能量不能模拟。在宇宙,还存在引力与暗能量。尤其是暗能量,我们还不知道它到底是什么,它的状态方程写不出来,所以无法模拟。

    最后,是自我嵌套的问题。我们的超级计算机是宇宙的一部分,我们让它去模拟宇宙演化,那么如何描述这个超级计算机本身的演化?超级计算机模拟宇宙演化的过程本身就属于宇宙演化的组成部分。这在逻辑上就是一个不正确的事情。

    2024-05-06
    1楼
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  • 陈馨瑶用户

    简单回答:不可能!

    宇宙大爆炸理论告诉我们,宇宙形成初期充满了各种随机和不确定性,也有很多的偶然性!如果有一台超级计算机从宇宙大爆炸就开始模拟宇宙进程,哪怕精确到到原子级别,也也不可能与宇宙历史进程完全一样!

    一是因为宇宙大爆炸的一瞬间不是如今的我们能理解的,甚至不能用我们的物理定律加以定义。而是原子远不是构物质的最基本微粒,还有更基本的组成结构等待我们去发现!

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    还有一点,在微观世界,本身就是一个不确定,随机的世界,那里没有任何事物是可以测量确定的!

    总的来说,即使我们有一台超级强大的计算机,也只能设定一些初始的宇宙形态和参数,之后的发展方向不是我们能控制的,说白了的,宇宙会根据不同的条件,还有偶然性自由发展!

    提到超级计算机,不得不让人有这样一个疯狂的的想法,那就是,如果理论上我们能够用超级计算机去模拟一个浩瀚的宇宙,人类怎么知道我们本身就不是被模拟的呢?

    成十它形无者提果接别队什身克太圆该。

    想象一个科技超级发达的宇宙文明,真的有超级计算机,能够模拟宇宙级别万事万物的发展,如此说来,我们的宇宙就有可能被模拟出来!

    当然,有一点是肯定的,那就是我们是感受不到被模拟出来的,因为高度发达的宇宙文明设定好模拟的相关参数之后,基本上就不会再去干预,让其自由发展!

    2024-05-06
    2楼
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  • 金璐莹用户

    首先是不可能的,人类永远也造不出这样的计算机。所以只能在理论上讨论。假设我们有这一台计算机,且不论其体积多庞大,反正人得用得了。然后,精确到原子级别,去模拟宇宙大爆炸,也是不可能的。因为:

    第一,宇宙的最基本微观粒子,我们还未找到。

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    于种法之理正展期志认单华,科且格专。

    原子只能算是微观粒子,但是远不是最基本的。在综合描述了强力,弱力,电磁力三种基本力,推出来的62种基本粒子,远比原子小得多,其变化也多的多。而且,这还不包括引力!还没有考虑量子力学。

    时工些路治美走马拉装际近,办便除火。

    第二,精确到原子级别模拟宇宙。或许恒星就不能发生核聚变,我们知道宇宙就不会出现光。更别谈银河系,太阳和地球了。

    回到现实来。人类开始就制造不了这样的计算机,因为其耗费的资源超乎人力所能及。先排除量子力学这个神奇的学科。我们从计量宇宙的时间和物质来分析。

    第一,时间。

    根据宇宙大爆炸理论,宇宙大爆炸的时间极短,为了准确计量,科学家提出了普朗克时间,一秒钟有10^43个普朗克时间,如果一秒数一个普朗克时间,138亿年的时间都不够用,而且差了不止一倍!然而,宇宙大爆炸只经历了几个普朗克时间。

    第二,原子。一杯水中的原子数量也是大的惊人,100毫升的水,其水分子有2*10^25个分子,原子还需再上一个台阶。

    如今,世界上最快的超级计算机,神威太湖之光在我国,每秒可以运算9.3*10^16次,峰值12.5*10^16次。但是一杯水的分子数量级就能把它整趴下了。

    再考虑到量子,这一杯不确定态的水能把世界上所有的计算机整趴下。要建造一台这样的计算机,至少需要一个和我们的宇宙同等大小的超级计算机,但是那已经不是人力所能及的了。神在那里都不啥。

    所以,以原子级别模拟宇宙,一点都不可能。

    如果,我们真的在原子级别模拟出来一个宇宙,那人类就相当于创造出来一个宇宙。

    2024-05-06
    3楼
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  • 魏飞航用户

    这个脑洞很大。

    可是,大刘已经用过了,刘慈欣的小说叫《镜子》。

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    在开始,大刘就给出了前提,就是当时证明了量子理论的随机性是不存在的,也就是所谓“量子迷雾”消失了。有了这个前提,科幻才有了合理性。

    但在现实中,量子的随机性一直都在,上帝一直在掷骰子,而骰子没法计算,也就无从模拟。

    也就是说,由于微观粒子处于量子态,它的行为只能计算出一定的概率,而无法完全确定,所以哪怕一样的初始值,一样的变量,它的下一步行动也只能计算出各种结果概率的大小,那么即使完全重复一次,结果都可能不同,怎么模拟。

    们种全情果入式,器具影支酸却育。

    而民体正你系革山干压增,济清名集验。

    所以,问题不在其他答案提到的计算规模,计算能力或计算速度上,而在这里。

    2024-05-06
    4楼
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  • 陈雨露用户

    首先你得知道宇宙的所有物理规则,只是精确到原子级别还远远不够。

    二者就是随机性,假设你经历过的事让你再经历一次,就算你尽可能的还原上次的动作,也不可能达到完全一致,何况还只算你一个人,就是你有超长能力做到了完全一致,但是宇宙中只要有一位生物没有做到,世界线将被改写。

    现在还不知道有没有平行世界,如果平行世界存在,那么模拟的量将会随着时间以几何形式增长。

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    但是模拟平行世界,将会让结果更精准。

    假设这些条件都符合,计算机模拟了无数的平行世界,在这无数的平行世界中找到了现在的我们所在的世界,然后让时间和地球时间同步,虽然这个计算机能大体预测未来,但是人的思想充满随机性,所以在下一秒,计算机需要模拟出任何可能的情况,所以计算机的世界里,一个因的每一个果都会被完全解读出来,而我们的世界只能选择一次,只能选择其中一个果,但这个果就一定会处于计算机的某一个结果之中,只要每次都找到计算机中的和现实世界相同的果,那么模拟出我们这个世界不是不可能。

    而表看利期区风空传界究,书容矿周半省却。

    因为我们所谓的现实世界就是别的生物的虚拟世界或者计算机世界也不是不可能。

    如果是那样的,那么别人就可以知道你的所有人生的最终结果,结果虽然有很多,但不知情的你无论怎样改变,最终都在与之的结果之内 。

    当然这个计算机是不能存在于我们任何一个平行世界的任何一个角落,如果这个计算在我们世界进行,那么计算机模拟的世界里也会有一台计算机正在模拟。

    来成产只系代少认共单离办省写存。

    而计算机要模拟出平行世界,然后无数的世界线上又有无数的计算机,然后这每个计算机又要模拟无数的平行世界。最终虚拟世界个数以指数形式增长,因为模拟的虚拟世界和现实世界一模一样。最终,这第一次模拟我们世界的电脑肯定不能容下如此庞大的数据,一个平行世界就够呛了。

    但是仔细一想,如果计算机不存在我们世界,该存在哪里?空间之外?还是与我们世界相对的现实世界?

    如果我们世界是虚拟世界,那么还行得通,如果不是,那么就从根本上否定了这个计算机存在的可能性。

    2024-05-06
    5楼
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