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从平行宇宙到平行-管理系统PMS

时间：2009-11-09 14:00:29来源：[标签:出处]作者：张成

——ERP之后的量子力学方案

王飞跃　中国科学院自动化研究所

上个世纪之始，光的波动和黑体的辐射终于“烤制”出量子力学。这一理论不但宣告了现代物理学的到来，也开启了人类思维和意识的新纪元：牛顿力学不再神圣，确定性不复存在。那么，理性还存在吗？冲击巨大，各种关于量子力学的解释理论也应运而生，迄今从著名的教科书能查到的已近二十余个。其中早期、也是最为经典的，就是1927年玻尔和海森伯格的哥本哈根解释—它是在波恩标准的概率假说基础上提出的，认为量子世界在本质上是不确定的，只能通过概率来描述，任何对量子状态的测量过程只能是随机地“抓住”其波动函数所允许的可能状态之一。这一解释显然使许多人从哲学到信仰上都无法接受，就连爱因斯坦也表示反对，称“上帝不掷骰子（God does not play dice with the universe）”，他认可的是更合乎常识的统计解释。今天，哥本哈根解释仍然是多数物理学家的共识。

在为研究解释量子力学所设计的许多“思想实验（Thought Experiments）”中，最为著名的就是奥地利物理学家埃尔温·薛定谔的“猫”。通俗地讲，就是一个在密封盒子中的猫，能够处在一种既死又活的“叠加”状态。可一旦打开这个盒子，就神不知鬼不觉地发生了“叠加塌陷”，专业术语就是“波函数塌陷”，结果你就只能发现一只死猫或一只活猫，永远看不到那只“死去活来”又死又活的猫了。为什么？因为打开盒子的动作干扰了量子状态，使得原来“纯洁”的量子世界一去不复返。听起来像神话？但大物理学家们告诉你这决非神话，是实实在在的科学，而且还是“创新型”的先进学说。不信？薛定谔还因他的量子波动方程得诺贝尔奖了。

但既死又活的猫确实令人心烦。因此，50年前，美国普林斯顿大学的一位博士生休·埃弗雷特（Hugh Everett）发表了量子力学的多重世界（Many-Worlds）解释，即平行宇宙（Parallel Universes）假说。埃弗雷特的理论，不仅是革命性的，而且还是骇人听闻的，比“薛定谔的猫”更离谱！以至震惊“无”余，烦都没有心思烦了。为什么？如果平行宇宙是正确的，那么此时此刻，在宇宙的某一个角落，正有一个同样的你，正好也在读这篇文章，不但周围环境完全相同，而且连眼里看到的心里想到的也一模一样丝毫不差！幻想吗？看来庄子的蝴蝶梦是千真万确的，可惜不肖子孙后来发明的只是能看风水的指南针之类，非“玄之又玄”纯思维的薛定谔之偏微分方程和平行宇宙思想。科学？哲学？神学？有意思的是，埃弗雷特出生于1930年11月11日，就是同一天，爱因期坦在Berliner Tageblatt发表了《关于宗教与科学》的著名文章。而且，埃弗雷特在12岁时就给爱因斯坦写信，问到底是一些随机的还是统一的东西把宇宙弄在一起。1943年6月11日，爱因斯坦回信道：“休，你好！没有一个不可抵抗的力量或者固定的物体。但是，却有一顽固的少年已经胜利地冲出他自己为此目地所制造的奇怪困难（Dear Hugh: There is no such thing like an irresistible force and immovable body. But there seems to be a very stubborn boy who has forced his way victoriously through strange difficulties created by himself for this purpose）。”

50年后的今天，爱因斯坦的戏言成真：当年的那个“顽固的少年已经胜利地冲出他自己为此目地所制造的奇怪困难”。现在许多主流的物理学家已相信，只要量子力学是正确的，只要宇宙是无限的，那么平行宇宙就是千真万确的，而且至少还有从简单到数学四个层次的平行。更有甚者，德国的一位物理学家把埃弗雷特的多重世界扩展成为多重思维（Many-Minds）的假说。1982年埃弗雷特英年早逝，同事考德威尔（Caldwell）痛切地追忆道：“有人曾经注意到，休本应该申请一个国家计划，投入探究新理论所需的更多时间和资源（Someone once noted that Hugh Everett should have been declared a‘national resource’，and given all the time and resources he needed to develop new theories）。”说不定继续研究下去连传说中头上的九重天界、脚下的十八层地狱都是真的！今年7月的《自然》杂志，特出专刊纪念埃弗雷特平行宇宙假说发表50周年。专刊中，不但有科学文章，还列有许多相关的科幻小说，有些小说甚至还发表在埃弗雷特的博士论文之前。

自己与平行宇宙理论相遇，实属偶然。2003年应邀为《天遇—混沌与稳定性的起源》写书评《人间的天遇：从渴求稳定到遭遇混沌》时，还额外得到伽莫夫的名著《从一到无穷大：科学中的事实和臆测》，故而又“额外”写了一篇《何时从无穷大到一？》的书评，其中曾有：“说不定现时现刻在伽莫夫‘臆测’的宇宙某个角落里的另一种生命正在讥笑人类：‘唉，进化了这么多年，人口都超过了60亿，可还是连第三类无穷大都数不到，蠢啊！’”的感叹。一位同事，也是研究宇宙学的著名学者看过后，建议我看一看平行宇宙方面的文章。万幸我遵从了他的建议，网上一查，立即找到了Max Tegmark发表于2003年3月号的《科学美国》(Scientific American)的“Parallel Universes”。读后惊叹之余，突然想到这与自己正在从事的复杂系统计算方法的研究有着内在且深刻的联系。之后短短的几天里，迫使我重新审视认识人工社会、计算机仿真和自适应控制等方法，初步形成了以人工系统建模，以计算实验分析，以平行执行控制和管理复杂系统三步曲的想法。2004年，陆续发表了相关的文章，但那时自己并没有放开写，主要是由于好多想法并不成熟，不想引起不必要的争端。

简单地说，我们还无法确定埃弗雷特的平行宇宙是否正确、是否存在，但他的理论为我们管理和控制复杂系统开辟了一条新的思路，就是利用人工社会甚至人工世界，在信息空间里构造平行宇宙。换言之，人工社会就是平行宇宙在计算机中的虚拟实现，也是在网络空间之Cyber-Physical结构中的虚实呈现。它们与物质精神的自然社会同构并映，构成研究和处理复杂问题的平行系统。进一步，物理学家用他们聪明绝顶的人脑设计了各种各样的“思想实验”来研究验证平行宇宙和其他的量子力学解释，而计算机号称“电脑”，所以就可以利用“计算实验”来分析其所“培育”的人工社会和对应的平行系统，从而在另外的世界中克服对复杂系统问题，特别是涉及人的复杂问题无法进行实验的根本性困难。

实际上，书本中的“人工社会”更多更古老。从中国古代的“大同世界”，“理想国”，“桃花源”和乌托邦，直到近代各种各样的社会理论都可以视为“人工社会”的蓝图，它们存于我们的

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