计算机的未来会是什么样的？( 二 ) _小知识

想要达到这一步，就需要在两方面对多伊奇的原理加以调整。首先，我们必须将计算机的概念拓展，将量子计算机囊括在内。这可以使我们更快更有效地模拟量子过程。要知道，传统计算机模拟量子过程会慢到几乎不可能。第二，我们必须将多伊奇的原理放宽，不严格要求完美的模拟，而是允许一定程度的近似值。
基于这两项调整，多伊奇原理就变成了：每个可知的实体系统都可以被通用模型（量子）计算机以可知的方式有效而近似地模拟。
目前还没有人从物理定律来演绎这一形式的多伊奇原理。部分原因在于我们还不知道物理定律都是什么。尤其是我们尚不知如何将量子力学与广义相对论相结合，因此不清楚能否用计算机模拟涉及量子引力的过程，例如黑洞的蒸发。
即使没有量子引力理论，我们也可以质疑计算机能否有效模拟现代物理学理论中的精华——粒子物理学标准模型和广义相对论。
【计算机的未来会是什么样的？】针对这些问题，研究者正在积极展开研究工作。过去的数年间，物理学家约翰·裴士基与其合作者们展示了如何运用量子计算机有效地模拟几种简单的量子场论，也就是粒子物理学标准模型的雏形。它们并不包含标准模型的复杂性，但是拥有标准模型的许多特征。虽然裴士基及其合作者们没能成功地解释如何模拟完整的标准模型，他们还是克服了许多科技上的障碍。可以预期在不远的将来，模拟标准模型的多伊奇原理将得到证明。

广义相对论就更棘手了。广义相对论允许奇点的存在，而奇点割裂时空的方式至今仍无人能解。纵然一干相对论者已开发出模拟某些特定物理情境的诸多技术，就我所知，还没有人对如何有效模拟广义相对论做出过完整和系统的分析。这仍然是一个悬而未决的迷人课题。
学者赫伯特·西蒙在他的著作《人工的科学》中将科学做了区分。他将科学分为物理学和生物学这种研究自然生成系统的科学；与计算机科学和经济学这种研究人造系统的科学。
乍看起来，人工科学应该属于自然科学的特例。但正如多伊奇原理所指出的，计算机这样的人工系统中蕴含的特质也许正如自然生成的系统一样丰富。想象一下，我们不仅可以用计算机模拟人类的物理定律，或许甚至可以模拟其他的物理实在。用计算机科学家艾伦·凯伊的话说， “就自然科学而言，大自然给了我们一个世界，我们来发掘它的定律。就计算机而言，我们将定律装进机器中，创造出一个世界。 ”多伊奇原理为统一自然科学与人工科学架设了一道桥梁。令人振奋的是，我们就快要证明出这一基本科学原理了。

计算机的未来会是什么样的？( 二 )

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