人们长期以来一直在思考，他们所经历的世界本质上是真实的，还是模拟的产物，这个问题如今通常被称为模拟假说。
一篇新论文研究了一个模拟框架，并得出结论：两个宇宙可以在没有任何内置层次结构的情况下相互模拟。
新墨西哥州的一位计算机科学家通过明确模拟的含义，挑战了关于无尽模拟世界的旧说法。
一个定义不清的假设
哲学家们将模拟假设描述为现实运行在计算机上的观点，但他们很少仔细定义模拟。
这项工作由圣达菲研究所 ( SFI )的 David Wolpert 博士领导。
他的研究重点在于计算如何限制物理预测，而这种研究重点帮助他建立了模拟的严格定义。
将宇宙转化为计算机
沃尔珀特的模拟框架将每个宇宙视为一个状态不断变化的计算机系统，而不是一个不可知的物理系统。
图灵机是一种遵循步骤规则的理想计算机，它为数学计算提供了一个标准目标。
这种选择将注意力集中在可以计算和复制的内容上，而不是谁会运行硬件上。
精确定义模拟
仿真成为两个受规则约束的系统之间的关系，其中一个系统可以根据需要输出另一个系统的未来状态。
该框架使用演化函数、随时间映射状态的规则以及停止程序。
沃尔珀特博士说：“这场辩论完全缺乏基本的数学框架。”
可计算物理学的局限性
该框架以丘奇-图灵物理论题为基础，该论题认为可测量的物理现象在原则上是可计算的。
如果这个假设成立，程序就可以重现任何观察到的结果，因为它遵循相同的状态更新。
该论点仍然只是一种假设，因此该框架无法证明我们的宇宙真的遵循它。
宇宙的能量需求
该框架还需要一个能够容纳足够强大的计算机的宇宙，以模拟任何其他可计算的过程。
沃尔珀特博士称这种能力为计算通用性，意味着它可以运行任何可描述的程序，他将其视为一种物理特性。
一旦一个宇宙同时满足这两个假设，它（原则上）就可以模拟任何其他符合可计算规则的宇宙。
递归可以实现复制
计算机科学已经包含了自我引用的工具，沃尔珀特利用了递归定理——一种允许程序重现自身描述的方法。
该定理允许程序生成自身的描述，然后该描述作为其自身工作的一部分运行。
将这种逻辑应用于宇宙，就消除了一个简单的反对意见，即模拟器必须始终凌驾于它所模拟的事物之上。
自我模拟的解释
沃尔珀特博士的关键转折点在于自我模拟，即宇宙从内部模拟自身，这抹去了任何稳定的顶层。
因为计算机需要时间才能完成，所以副本出现的时间比它预测的时间要晚，从而避免了悖论。
按照这些规则，一个能够模拟我们宇宙的宇宙也可以反过来模拟出来，数学上没有赢家。
完全相同的自我带来的问题
自我模拟也带来了一个难题，即同一观察者的不同版本之间无法区分。没有任何实验能够区分它们。
如果计算机能够重现每一个可测量的细节，那么运行内部的观察者和运行外部的观察者就拥有相同的历史。
该框架并不能确定个人意义，但它解释了为什么关于唯一真正的“你”的争论会失败。
循环和仿真图
沃尔珀特博士使用有向图（一种用箭头连接宇宙的地图）来组织跨多个层次的模拟。
因为模拟不需要减弱，所以图可以无限延伸，箭头甚至可以闭合成环。
这些形状将旧的高低故事转变为没有明确起始节点的关系网络。
没有答案的问题
即使定义清晰，有些问题仍然无法判定。对于任何选定的宇宙，没有任何算法能够始终得出正确答案。
利用一个经典结果，该研究表明，一般来说，你无法计算出所提出的模拟器是否具有某些属性。
这个极限意味着一个宇宙可以满足框架的要求，同时还能隐藏其状态，使其无法通过我们设计的任何测试来检验。
加密和隐藏模拟
沃尔珀特博士还考虑了完全同态加密，这是一种允许对加密数据进行计算的数学方法，可以掩盖模拟的内部步骤。
如果模拟器以加密形式运行程序，即使是开发者如果没有密钥也可能无法读取结果。
这个想法很重要，因为它将精确计算与可理解的计算分开，这种分离可能会隐藏责任和控制。
物理学仍然设定了界限
该论文没有提供任何可以排除某种可能性的测量方法，这使得这项工作仍然停留在理论阶段。
真正的计算机需要能源和内存，当一个程序试图模拟整个宇宙时，这些成本会迅速上升。
因此，该框架阐明了数学允许什么，但并未明确我们的物理定律是否能够使所需的计算机成为可能。
为什么这很重要
通过首先定义术语，模拟框架将辩论从口号转移到可以进行比较的精确主张。
沃尔珀特博士表示，正式的定义会揭示隐藏的假设，而数学可以推翻人们对等级制度的熟悉直觉。
这种丰富性或许不能告诉我们我们生活在哪里，但它为研究人员提供了更好的工具来发现薄弱的假设。
更清晰的起点
综上所述，该模拟框架表明，严谨的计算机科学可以在不保证获得新的实验室结果的情况下重塑一个伟大的想法。
未来的研究可以检验哪些物理假设成立，但该框架已经使讨论更加诚实和精确。
人们长期以来一直在思考，他们所经历的世界本质上是真实的，还是模拟的产物，这个问题如今通常被称为模拟假说。
一篇新论文研究了一个模拟框架，并得出结论：两个宇宙可以在没有任何内置层次结构的情况下相互模拟。
新墨西哥州的一位计算机科学家通过明确模拟的含义，挑战了关于无尽模拟世界的旧说法。
一个定义不清的假设
哲学家们将模拟假设描述为现实运行在计算机上的观点，但他们很少仔细定义模拟。
这项工作由圣达菲研究所 ( SFI )的 David Wolpert 博士领导。
他的研究重点在于计算如何限制物理预测，而这种研究重点帮助他建立了模拟的严格定义。
将宇宙转化为计算机
沃尔珀特的模拟框架将每个宇宙视为一个状态不断变化的计算机系统，而不是一个不可知的物理系统。
图灵机是一种遵循步骤规则的理想计算机，它为数学计算提供了一个标准目标。
这种选择将注意力集中在可以计算和复制的内容上，而不是谁会运行硬件上。
精确定义模拟
仿真成为两个受规则约束的系统之间的关系，其中一个系统可以根据需要输出另一个系统的未来状态。
该框架使用演化函数、随时间映射状态的规则以及停止程序。
沃尔珀特博士说：“这场辩论完全缺乏基本的数学框架。”
可计算物理学的局限性
该框架以丘奇-图灵物理论题为基础，该论题认为可测量的物理现象在原则上是可计算的。
如果这个假设成立，程序就可以重现任何观察到的结果，因为它遵循相同的状态更新。
该论点仍然只是一种假设，因此该框架无法证明我们的宇宙真的遵循它。
宇宙的能量需求
该框架还需要一个能够容纳足够强大的计算机的宇宙，以模拟任何其他可计算的过程。
沃尔珀特博士称这种能力为计算通用性，意味着它可以运行任何可描述的程序，他将其视为一种物理特性。
一旦一个宇宙同时满足这两个假设，它（原则上）就可以模拟任何其他符合可计算规则的宇宙。
递归可以实现复制
计算机科学已经包含了自我引用的工具，沃尔珀特利用了递归定理——一种允许程序重现自身描述的方法。
该定理允许程序生成自身的描述，然后该描述作为其自身工作的一部分运行。
将这种逻辑应用于宇宙，就消除了一个简单的反对意见，即模拟器必须始终凌驾于它所模拟的事物之上。
自我模拟的解释
沃尔珀特博士的关键转折点在于自我模拟，即宇宙从内部模拟自身，这抹去了任何稳定的顶层。
因为计算机需要时间才能完成，所以副本出现的时间比它预测的时间要晚，从而避免了悖论。
按照这些规则，一个能够模拟我们宇宙的宇宙也可以反过来模拟出来，数学上没有赢家。
完全相同的自我带来的问题
自我模拟也带来了一个难题，即同一观察者的不同版本之间无法区分。没有任何实验能够区分它们。
如果计算机能够重现每一个可测量的细节，那么运行内部的观察者和运行外部的观察者就拥有相同的历史。
该框架并不能确定个人意义，但它解释了为什么关于唯一真正的“你”的争论会失败。
循环和仿真图
沃尔珀特博士使用有向图（一种用箭头连接宇宙的地图）来组织跨多个层次的模拟。
因为模拟不需要减弱，所以图可以无限延伸，箭头甚至可以闭合成环。
这些形状将旧的高低故事转变为没有明确起始节点的关系网络。
没有答案的问题
即使定义清晰，有些问题仍然无法判定。对于任何选定的宇宙，没有任何算法能够始终得出正确答案。
利用一个经典结果，该研究表明，一般来说，你无法计算出所提出的模拟器是否具有某些属性。
这个极限意味着一个宇宙可以满足框架的要求，同时还能隐藏其状态，使其无法通过我们设计的任何测试来检验。
加密和隐藏模拟
沃尔珀特博士还考虑了完全同态加密，这是一种允许对加密数据进行计算的数学方法，可以掩盖模拟的内部步骤。
如果模拟器以加密形式运行程序，即使是开发者如果没有密钥也可能无法读取结果。
这个想法很重要，因为它将精确计算与可理解的计算分开，这种分离可能会隐藏责任和控制。
物理学仍然设定了界限
该论文没有提供任何可以排除某种可能性的测量方法，这使得这项工作仍然停留在理论阶段。
真正的计算机需要能源和内存，当一个程序试图模拟整个宇宙时，这些成本会迅速上升。
因此，该框架阐明了数学允许什么，但并未明确我们的物理定律是否能够使所需的计算机成为可能。
为什么这很重要
通过首先定义术语，模拟框架将辩论从口号转移到可以进行比较的精确主张。
沃尔珀特博士表示，正式的定义会揭示隐藏的假设，而数学可以推翻人们对等级制度的熟悉直觉。
这种丰富性或许不能告诉我们我们生活在哪里，但它为研究人员提供了更好的工具来发现薄弱的假设。
更清晰的起点
综上所述，该模拟框架表明，严谨的计算机科学可以在不保证获得新的实验室结果的情况下重塑一个伟大的想法。
未来的研究可以检验哪些物理假设成立，但该框架已经使讨论更加诚实和精确。
