机器之心报道
机器之心编辑部
“斯蒂芬·沃尔夫勒姆，他表示，物理学已经有很长一段时间，都没有出现任何显著进展了。探测引力波，或许算是一个。”“我非常希望，在纯技术层面上，我们所做的一切，能够让理论物理学重新焕发出活力。尽管目前的工作，还非常不成熟。”。
身为著名计算机科学研究者，同时也是著名数学家，更是著名理论物理学家的斯蒂芬·沃尔夫勒姆，或许堪称世界上最为聪慧之人，其开展的研究常常被众人视作「神作」。然而，就在昨天，当斯蒂芬·沃尔夫勒姆宣称「找到了理论物理基础的正确路径」之际，所有人无一例外均感到极为诧异，在第一时间全然不知该如何予以评论。
于本周二的时候，这位凭借粒子物理学、元胞自动机、宇宙学、复杂性理论、计算机系统而颇具知名度的科学家，突然间发表了一篇篇幅超长的文章，进而吸引到了所有的人的注意。
那篇有着将近百页篇幅的文章贝语网校，属于物理项目的首度展示；仔细阐述了作者针对空间、时间以及基本粒子性质的全新认知。沃尔夫勒姆同时还邀全体人员参与针对基本物理学开展解码的探究。
“我，从未，预料到，会是，这样，”沃尔夫勒姆，在开头，写道。“这，是，出乎，预料，令人，惊讶的。从，某种，程度，来说，我，已经，为此，奋斗了，50年，但是，直到，最近，几个月，它们，才，终于，融合，在一起。而且，它，比，我，想象的，还要，精彩，美丽。”。
「我从没预料到会是这样。」沃尔夫勒姆此言一出，震惊全场。
沃尔夫勒姆觉得，在往昔的数百年里，人们对于物理学的领悟收获了难以想象的进展，然而虽是已然实现了海量工作，可是我们依旧未曾拥有一套着实的物理学基础理论。
经过长时间的思索以及探究，沃尔夫勒姆觉得自身已然寻得了通往物理学基础理论的途径，构建起了一个范例与框架（此框架涵盖着诸多实用的计算工具）。在这之后，这一体系还需要更多人付出努力，然而其目标是极富吸引力的：瞧瞧我们最终能不能获取宇宙基本原理的答案。
对于新物理基础理论的介绍，相关论文
在现实世界里，网络有着多种存在样式，除了神经网络、社交网络以及病毒传播网络以外，还有电网、生态网络并且最显著的是——互联网。从这个层面来讲，整个宇宙必定是一个庞大的网络。
沃尔夫勒姆觉得宇宙是庞大且持续扩充的关系网络，这些关系组成了空间，以及空间里的所有事物。他在其中察觉到了构成全部物理定律的底层终极理论的根基。
早在18年前，沃尔夫勒姆在一本1197页的著作「A New Kind of 」中表达过类似观点，然而那时他的构想并不太清晰，如今他觉得自己找到了能解释现实的更好视角。
他，其所说表达于昨日所发布的文章之中，称，“我觉得我们寻得了一条往物理学基础理论这儿来的路径。”。
核心是超图，属于沃尔夫勒姆方法。这里，「图」类似网络图示，靠线条连接不同点。然而，现实无法用这类线条在白纸上表示。所以，沃尔夫勒姆借助计算机视觉化，用更复杂的「超图」描述关系。在超图里，「线条」能连接任意数量点，而非仅连接两个点的情况。
沃尔夫勒姆开展了研究，该研究显示出，较为复杂的超级图形能够去模仿宇宙的诸多特性，其中涵盖了物质以及能量，并且还能够复现由相对论以及量子力学所描绘出的物理结构以及过程。
沃尔夫勒姆写道，在我们的模型中，宇宙中的一切，那其中包括空间，还有物质，以及任何别的东西哦，都能够借助不断演化的超图的特征去进行表示呢。
他的核心观点是，把简单的规则运用到简单的起始点物理学家沃尔夫，如此这般便能够得到此类极端复杂的超图。
假设存在两个被称作「抽象元素」的 A以及B，其规则是，每个A都能够被变更为BBB，每个BB都能够被A进行替换。
此刻自A起始。遵照规则，把A「更新」成BBB，BBB具备两个BB。所以BBB能够更新两次：头一回，将前面的两个B替换作A，得出AB；第二回，把后面的两个B替换成A，得到BA。即：
AB的更新能得到BBBB，BA的更新也能得到BBBB，然而BBBB能得到ABB，BBBB还能得到BBA，BBBB又能得到BAB。持续应用这条规则，图会变得越发复杂。
沃尔夫勒姆提出这种说法，那些更新步和我们对于时间的平常概念相对应，也就是如同宇宙时钟在滴答滴答地响。接着把一条规则反复运用到一组抽象实体上，所获得的连接，也就是将这组实体连接起来的关系图，和空间结构是对应的。所以说空间并非仅仅是一组难以区分的点，而是由点构成的一张以极其复杂模式相连的网络，它能够重现物质、能量，以及被合称为物理学定律的关系。
沃尔夫勒姆宣称，“这在本质上就是我针对宇宙里空间运行的看法。它属于抽象点之间的一组离散抽象关系。然而放大至我们所处的规模，关系的模式把它转变成为我们司空见惯的连续空间。”。
这有那么点儿类似，在鱼的视觉认知里，海洋呈现为一滩平平常常且光滑的液体，虽说水是由那些离散的小分子所构成的。
在某种特定的意义层面上，沃尔夫勒姆持有这样一种观点，即所有存在着的事物，从根本上来说，基本上都是由空间所构成的。“同样的超图不光赋予了我们空间结构，还赋予了空间当中存在着的一并所有事物。”。
听起来好像，理论物理学家似乎可以不再搞下去了，借助沃尔夫勒姆的规则去运行某些计算机模拟就行。然而，就像沃尔夫勒姆自己所认可的那般，这项工作还尚未完成。截至目前，沃尔夫勒姆的项目已经确定下了差不多1000条规则，而这些规则能够生成类似宇宙的复杂结构。至于究竟什么样的规则能够精确地生成我们所身处的宇宙，这还有待进一步观察。
沃尔夫勒姆写道，「我期望在不久的以后，会有这样一条规则呈现出来，它具备着所有正确无误的属性。而且我们会渐渐地发觉，没错，正是它，我们的宇宙最终被解码了。」。
沃尔夫勒姆于文章里宣称，超图描绘了被其称作叫“因果不变性”（）的原理，这意味着经由超图的各类路径有时能够汇合，如此这般的汇合致使事件于时间方面的因果链得以留存。
沃尔夫勒姆宣称，于超图里，“并非仅有时间这一条路径，而是存在诸多路径以及‘历史’”。然而，一条单独的历史路径能够与别的路径相融合。“即便所遵循的历史路径各异，这些因果关联最终或许是一样的。事实上，针对进入系统的观察者来讲，依旧只有一条时间线。”。
鉴于因果具有不变性，沃尔夫勒姆的超图呈现出诸多物理理论的成果，像爱因斯坦的狭义相对论。快速移动会致使时间变慢（如同狭义相对论里讲述的那样），这是由于对应移动物体的超图结构依超图构成了一个角度，进而延展了更新（或者时间步）之间的距离。就如同相对论所讲，光速是最大速度，原因在于它表明信息于超图更新之际经超图传播的最大速率。爱因斯坦广义相对论所描述的引力现身于超图特征之间的关联中，这些特征能够被诠释为物质粒子。粒子，是连接点的小集合，它们会持续存在，随着超图的更新而存在，比如具有特殊属性的「小块空间」。
在诸般此类思潮更为繁杂拓展版本里头，沃尔夫勒姆探究了怎样去把超图之属性跟量子力学那些奇特特性相互对应起来。“于我们构建的模型之中，量子力学可不单单是有可能存在的，并且是具备绝对必然性的。”沃尔夫勒姆这般断定。
在这类超图里构建出来具备极为精细结构的空间，就像数十亿兆像素的那种数码相机传感器一样。沃尔夫勒姆做出估计，与当下宇宙相对应的超图大概已经抵达10500个时间步了，这可比以秒作为单位去衡量的宇宙年龄大得多了（大约有1015）。所以说呀，空间所具有的粒度足够精细，精细到足以去包含比已知的物理粒子小好多好多，小得多得多的物质粒子结构呢。
实际上，沃尔夫勒姆持有这样的观点，即宇宙诞生后隔了不久的那段时间，或许就早早地形成了数量众多的、尚不为人知的超小微粒，而他把这些微粒称作「寡聚物」，嗯，专门说的这类微粒，它们仅仅受到重力的那种作用影响，这般便能处于星系之间来回地游荡，并且人们呢，只能够凭借重力产生而出的效应才能够发现它们，由此而言，寡聚物有可能解释了这样的情况，也就是为何天文学家经过推断认定太空中存在规模庞大的、不可见的「暗物质」，还有为何直到现在都没办法确定暗物质的具体性质。
与此相似，宇宙里头势力最为庞大的——神秘莫测的「暗物质」，正以更为迅猛的速度进行扩张，而这物理学家沃尔夫，极有可能仅仅是「沃尔夫勒姆超图」的自然特性所在。说不定就在本质层面上，暗物质就是构成空间的一部分。
另外，有个人叫沃尔夫勒姆，他觉得自己构建出来的超图，能够把当下存在的关于「哪一种理论能够最为有效地阐释基础物理」的争辩给解决掉，近来的几十年间，陆陆续续出现了超弦理论、圈量子引力论、因果论等各种别的理论，而且这些理论引发了一场持续时间很久的争论，然后沃尔夫勒姆又觉得这个超图能够把上面提到的所有那些理论都包含涵盖进去。
他宣称，好像所有人都没错，只需增添一种新型的基材，就能晓得怎样把它们整合到一块儿。
沃尔夫勒姆于网站之上，推送出了有关联的技术论文，还邀约物理学社区，去参与达成他的愿景。
当沃尔夫勒姆公布研究成果之际，一项合作规划已然上线，沃尔夫勒姆还会对正在开展的研究进行实时直播。
我们最终的目标乃是去架起一座桥梁，这座桥梁要把我们的模型跟现有的物理知识连接起来。我觉得我们终于处在了正确的道路之上，直至找出宇宙的那段“正确”的法则。
能显出宇宙精确持性的超图会由「正确法则」生成，空间是三维的，宇宙膨胀率是确切的，基础粒子有着正确的电荷与质量等。
然而，沃尔夫勒姆说不定已然察觉到，仅仅寻觅一条规则，也许会遗漏掉更为关键的部分。也许宇宙运用了全部可能的规则。所有可能的宇宙，仅仅是一个真实庞大宇宙的部分，也就是「所有事……都能够发生，涵盖所有可能的规则。」。
我们凭借用来描绘以及领会世界的“语言”，去分辨一组特定的物理定律，把语言的元素调整成“感官能够检测到、测量设备能够度量、现有物理知识能够描述的事物”，正确的规则与我们基于特定参照系探索的超图的一部分相对应，别处的生命看待事物的角度会有所不同，沃尔夫勒姆表示：“描述和体验宇宙的方式拥有几乎无限的多样性。”。
也就意味着，阐释生物存在的物理学，或许得对更为复杂现实的运行机制有着深层次的理解，而这是超出我们所能体验的范围的。沃尔夫勒姆讲道，“从诸多方面来讲，我们无可避免地会迈向人类理解范围的边缘。”。
他持有这样的看法，那就是要把他的方法跟现有的已然成功的物理学理论联合起来，这还得开展更多的工作。标准物理学收获了诸多的成果，它针对从原子内部结构开始，一直到宇宙结构，而后跨越到时空本质等范畴之内的事物，都给出了细致入微的阐释。
然而，长久以来主流的物理学家们心生怀疑，时空并非是基础概念，时空好像是基于某些更为深层的事物才得以出现，这是需要漫长努力的，不过沃尔夫勒姆可能已经寻觅到带领我们探寻现实起源的路径。
只有时间，或者更多的超图更新步，能够证明一切。
斯蒂芬·沃尔夫勒姆神奇的人生经历
史蒂芬·沃尔夫勒姆，在1959年诞生于英国伦敦，其家庭为犹太人家族。他身为发明人士，是数学软件以及计算型知识引擎Alpha的发明者当中的一员。同时，他还是沃尔夫勒姆研究公司的创立者之一并且担任该公司的首席执行官。
他先是从伊顿公学肄业，而后又从牛津大学肄业，展现出那所谓「不适合教育体制」的才华。有人讲，他是当下还活着的人当中最聪明的人。
在他 10 岁的那一刻，他便立下志向要成为一名科学家，在其 12 岁之际，沃尔夫勒姆得到了伊顿公学的奖学金，到他 15 岁的时候发表了第一篇科学论文《?》。
论文发表于 1975 年，由沃尔夫勒姆独立完成。
17岁时，沃尔夫勒姆进入牛津大学，他却颇感无聊，两年之后，他进入加州理工学院，最终，在20岁这个年纪，他取得了粒子物理学博士学位。
理查德·费曼推荐的 21 岁的沃尔夫勒姆，获得了第一届麦克阿瑟天才奖，是该奖项多年来最年轻的得主，没有其他。麦克阿瑟天才奖被看作美国跨领域最高奖项之一，颁发给在各个领域有非凡创造性的杰出人士，我们熟知的杰出华人代表中，获得过该奖项的有陶哲轩、丘成桐、贺琳等。
27岁之际，沃尔夫勒姆研发了软件，创办了斯蒂芬·沃尔夫勒姆公司呢。这款大型现代技术计算系统一经出现，便被众多科研工作者快速采用了，它可是当前应用方面极为重要的科学计算软件当中的一个呀。
43岁的沃尔夫勒姆，在潜心研究十几年后，出版了至今颇为受争议的著作《一种新科学》。其中，沃尔夫勒姆提到，宇宙本质来说是数字的，而且运行于一种可被描述成简单程序的基本定律之上。他还预测，科学界要是达成这一目标，会对物理学乃至于化学、生物学以及整体大多数的领域生出重大的革命性影响，这亦是这本书取此名字的缘由所在。
2009年，沃尔夫勒姆所在的公司，推出了新一代的搜索引擎Alpha，用户输入问题后，能即刻得到答案，而不是返回成千上万个网页链接，这一引擎，也为苹果Siri、亚马逊Alex、微软Bing，提供了背后的技术动力源。
不管沃尔夫勒姆的那场革命有没有给我们那把通向宇宙的钥匙，他的“新科学”绝对是让人感到敬畏的。跟其他科学研究一样，真正的考验会是经由研究模型宇宙挖掘出来的理论能不能在现实世界里复制，也许很快，科学家们就将在这一套理论体系之下展开全新的研究。
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