宇宙是由数学构成的吗？第二部：极简主义宇宙

这是关于数学宇宙假说系列文章的第二部。

怎么说呢，这事儿不应该这么简单。是的，我知道物理学有点难，我们花了几个世纪才达到现在的知识水平，而且我们知道，要完全理解时空还有很长的路要走。但另一方面，看看那些充斥我们生活的科技奇迹——智能手机、GPS卫星、疾病疗法的突破。我们拥有这一切成果，都是因为科学；而科学之所以有效，是因为数学在描述宇宙方面超级好用。

我们从事自然哲学研究已有数千年。当然，我们取得了进展。但一旦我们开始使用数学，似乎每天都有新的发现……因为确实如此。

数学为何如此有效？

也许数学不仅仅是对自然的描述。也许数学就是自然。而它之所以如此擅长其工作，是因为经过数千年的尝试，我们终于发现了自然的秘密语言，正如伽利略曾言。

也许宇宙是由数学构成的。

这个想法的最新版本来自宇宙学家马克斯·泰格马克。我不太会称他为朋友——我们并不常混在一起——但肯定属于同事/熟人的范畴。总之，早在2014年，马克斯写了一本书《我们的数学宇宙》，概述了这一哲学思想。物理学、形而上学和哲学之间的界限常常模糊不清。在书中，马克斯声称他的观点属于物理学：它做出了可检验的预测。对我而言（我知道这暴露了我的偏见，所以之后讨论时请各位自行判断），这些声称的说服力并不那么强，这可能会将接下来的讨论归入形而上学范畴。

这没问题。形而上学没什么不好。哲学是有用的、重要的，值得辩论和探索。

那么，让我们深入探讨老马克斯·泰格马克关于宇宙的论述。

让我们从一个假设开始。这是一个重大且可争议的假设，但我们会大声说出来并继续前进：存在一个客观外界现实（也就是说，现实并非我们脑中虚构，它独立于我们这些有意识的观察者而存在）。科学的全部过程就是去发现和解释那个客观外界现实，而我们一直非常成功地运用数学来做这件事。

但科学不仅仅是数学。还有许多非常、非常人性化的词语、概念和思想。我们可能有一些美丽的数学理论（比如广义相对论或量子力学），但我们也有一堆人为构想的概念来包装这些数学，比如波函数、时空和等效原理，甚至质量、电荷和力。

泰格马克认为，所有这些都是"包袱"。这是我们对宇宙的、以人类为中心的、主观看法的附加层，它叠加在真正的东西——数学本身——之上。所以我们需要应用奥卡姆剃刀原则：让我们的视角尽可能简单。我们需要抛弃所有包袱，因为它们只是碍事。现实的真正结构不会有任何包袱。包袱是我们这些主观的人类创造的。客观外界现实是没有包袱的、精简的、高效的、直接的。

当你从我们的物理学理论中剔除所有包袱时，剩下的是什么？纯粹、原始的数学。

这不仅仅是奥卡姆剃刀，简直是奥卡姆牌重锤。

泰格马克的意思是，数学不仅仅是研究宇宙的有用工具。他是说，一旦我们深入本质，剩下的就只是数学。

以一把椅子为例。剥离包袱：颜色、质量、原子、力。一旦你移除了所有人类衍生出的概念，剩下的就是……关系、对称性、结构。

你剩下的是数学。数学就是宇宙，宇宙就是数学。二者没有区别，毫无差异。

如果我们足够努力地研究物理学，那么数学将不仅向我们揭示宇宙，宇宙本身也将被揭示为更多的数学。一些物理学家正在寻找"万有理论"，一个描述自然界所有力的统一理论。泰格马克说，如果他是对的，那么这个万有理论不会止步于此，它还将解释所有种类的粒子、它们所有可能的相互作用，以及宇宙的所有属性。

还记得我之前做过关于自然界常数的节目吗？是的，一个完善的万有理论不会有任何常数：没有光速，没有电子电荷，甚至没有时空维度的数量。它将是一个单独的方程（好吧，也可能是一组方程），能够解释全部现实（包括它自身！如果你喜欢这类事情，想想还挺奇妙的）。

既然那个单一的数学方程可以描述全部现实，我们为什么不干脆去掉中间环节，直接说这个数学方程就是全部现实呢？我是说，奥卡姆剃刀原则，对吧？为什么要让事情变得更复杂呢？

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