从宇宙的设计细节
能推导出造物主的偏好吗
如果宇宙真的有一个设计者
我们能不能像鉴赏一个建筑师的作品集一样
从他的设计细节里
反推出他的审美偏好
不是问他存不存在
而是问
如果他存在
他的品味是什么
哈喽
大家好
我是王利杰
今天我想做一个思想实验
我们假设造物主真实存在
然后像一个侦探一样
从宇宙的设计图纸里提取线索
一个建筑师的所有作品放在一起
你一定能看出他的风格偏好
那宇宙的设计者呢
他在一百三十八亿年的作品集里
反复使用了哪些设计语言
我找到了至少五种
第一种偏好
自相似
你掰开一朵西兰花
掰下来的那一小块
长得和整朵西兰花几乎一模一样
你再掰下更小的一块
它还是一样的形状
这种现象叫分形
就是局部和整体在结构上高度相似
但西兰花只是开始
你把视野拉大
一棵树的树枝分叉方式
和这棵树的主干分叉方式几乎一样
一条河流的支流形状
和整条河流的形状几乎一样
你的肺里面的支气管
分叉了二十三次
每一次分叉的角度和比例都遵循同一套规则
你的血管系统也是这样
从主动脉到毛细血管
整个结构就是同一种分叉模式的不断重复
现在把视野拉到宇宙尺度
天文学家发现
星系在宇宙中的分布不是均匀的
而是形成了巨大的丝状结构和空洞
叫做宇宙网
这个宇宙网的结构
和你大脑里神经元网络的结构
在统计特征上惊人地相似
2020年意大利天体物理学家弗朗
哥·瓦扎和神经科学家阿尔贝托·费莱蒂
做过一个研究
他们把宇宙网的模拟图像和大脑神
经网络的显微照片放在一起比对
发现两者在功率谱密度、节点分布
连接密度等多个统计指标上几乎重合
宇宙的尺度是几百亿光年
大脑的尺度是十几厘米
差了28个数量级
但它们的网络结构几乎一样
你把宇宙网的照片和大脑切片的照片并排放在一起
不标注的话
很多人分不出哪张是宇宙哪张是大脑
这件事如果你仔细想一下
会觉得非常不可思议
大脑是自然选择几十亿年进化出来的生物器官
宇宙网是引力和暗物质在上百
亿年里雕刻出来的大尺度结构
两者没有任何因果关系
不存在谁模仿了谁
但它们长得一样
这意味着某种更深层的组织原理
在完全不同的物理过程中
独立地产生了同一种网络拓扑
这说明什么
这说明造物主有一种强烈的偏好
他喜欢用同一套模版反复缩放
他不给每个尺度单独设计一套方案
他用一个简单的规则
让它在所有尺度上自动展开
你可以把这理解为懒惰
也可以把它理解为极致的优雅
用最少的规则生成最多的结构
第二种偏好
螺旋
如果你问我
宇宙最偏爱的形状是什么
我的答案不是球
是螺旋
你看银河系
它是一个旋臂螺旋
你看台风
从太空往下看
它是一个螺旋
你看向日葵的种子排列
顺时针数是三十四条螺旋线
逆时针数是五十五条螺旋线
三十四和五十五是相邻的两个斐波那契数
你看鹦鹉螺的壳
它是一条对数螺旋
你看DNA
它是双螺旋
你看水流下排水口的漩涡
也是螺旋
2025年
一项非常有意思的研究
发表在物理学期刊上
研究者提出螺旋之所以在自然界无处不在
是因为螺旋是熵增过程中能量耗散的最优路径
翻译成人话就是
当能量从高密度向低密度流动的时候
走螺旋线是效率最高的方式
就像水从高处往低处流
如果地形允许的话
它不会走直线
它会走螺旋
因为螺旋能让能量在最短的时间内分布到最广的空间
你想想这意味着什么
从你手指上的指纹
到你头顶上的发旋
到你脚下的台风
到你头顶上的银河系
都是螺旋
螺旋不是某个特定领域的特殊现象
它是宇宙在所有尺度上反复出现的基本几何语言
这意味着螺旋不是造物主的审美选择
而是物理定律的必然产物
但换个角度想
如果造物主就是物理定律的制定者
那么他把定律设计成会产生螺旋的样子
这本身不就是一种偏好吗
更耐人寻味的是斐波那契数列
向日葵为什么不是随便排列种子
而是严格按照斐波那契螺旋来排
因为这种排列方式能在最小的面积里塞进最多的种子
每颗新种子和前一颗种子的角
度差大约是137 . 5度
这个角度叫黄金角
它是圆周的黄金分割
这个角度有一个神奇的性质
它是最不能被任何有理数逼近的角度
什么意思呢
就是说用这个角度排列的种子
永远不会排成一条直线
它会把空间填得最满、最均匀
看起来
造物主似乎不喜欢空隙
他喜欢把空间塞满
第三种偏好
嵌套
行星绕着恒星转
卫星绕着行星转
恒星绕着星系中心转
星系又在绕着更大的星系团运动
这种环绕结构一层套一层
像俄罗斯套娃
往微观看呢
在玻尔模型里
电子绕着原子核转
这个画面和行星绕着太阳转惊人地相似
当然
我必须马上说一个重要的区别
量子力学告诉我们
电子不是真的像行星那样沿轨道转圈
电子的运动是用概率云来描述的
玻尔模型在物理上已经被更精确的量子力学取代了
但有一件事是真实的
引力和电磁力都遵循平方反比定律
就是力的大小和距离的平方成反比
正是因为这个数学结构一模一样
所以从宏观到微观
都会产生一个小东西被大东西束缚在特定区域运动的结构
引力束缚了行星
电磁力束缚了电子
力的本质完全不同
但数学骨架一样
所以产生的几何结构也一样
月亮绕地球
地球绕太阳
太阳绕银心
这不是巧合
这是平方反比律的几何必然
但你想想
为什么宇宙的两种最重要的力
引力和电磁力 - 恰好都是平方反比的
这不是逻辑上必然的
你完全可以设计出一个力的强
度和距离的立方成反比的宇宙
但在那个宇宙里
不会有稳定的轨道
平方反比律是已知的唯一能产生闭合稳定轨道的衰减形式
这是数学定理
不是猜想
造物主选择了平方反比律
这个选择的直接后果就是
宇宙里到处都是一个东西绕着另一个东西转
从亚原子到超星系团
整个宇宙就是一层又一层的环绕
一层又一层的嵌套
他似乎真的很喜欢这种结构
你甚至可以说
整个宇宙就是一首用环绕和嵌套写成的交响乐
只不过不同乐章用的是不同的力
第四种偏好
接近对称
但不完全对称
宇宙的一个非常有趣的特征是
它在所有尺度上都接近对称
但从不完全对称
你的脸左右几乎对称
但如果你把一张脸的左半边复制翻转
拼成一张完全对称的脸
你会觉得看起来很奇怪
完全对称反而不自然
粒子物理里也是这样
宇宙大爆炸的时候
物质和反物质应该是完全等量产生的
完全对称
如果真的完全对称
它们会全部湮灭
变成一个只有光子的空寂宇宙
但宇宙在那个瞬间
对称性发生了一个极其微小的破缺
每十亿个反物质粒子中间
多出了一个物质粒子
就是这十亿分之一的不对称
构成了今天宇宙里所有的星系
所有的恒星、所有的生命
如果说完全对称等于死寂
那么微小的不对称等于一切
造物主不喜欢绝对的对称
他喜欢差一点点的对称
这个差一点点不是缺陷
是全部的秘密
就像音乐里的切分音
正是那个偏移了半拍的节奏
让旋律有了灵魂
这个模式在更多地方重复出现
雪花是六角对称的
但每一片雪花的六个角都不完全一样
树叶是左右对称的
但两半从不完全重合
星系是旋转对称的
但旋臂有长有短
DNA的双螺旋是对称的
但两条链的碱基序列完全不同
你再想想你自己的身体
你的心脏偏左
你的肝脏偏右
你的大脑左半球擅长语言和逻辑
右半球擅长空间和直觉
如果你的大脑左右完全对称
每个半球都做一样的事情
那不是升级
是冗余
是浪费
正是因为两半不完全一样
才产生了分工
有了分工才有了整合
有了整合才有了比两个半球之和更强大的整体能力
不对称不是对称的失败
不对称是对称的进化
造物主的品味似乎是
用对称来建立秩序
再用不对称来注入生命力
第五种偏好
涌现
我们频道已经讲过很多次涌现了
这里我只从造物主偏好的角度说一句
一只蚂蚁什么都不懂
它的大脑只有二十五万个神经元
但一个蚁群可以建造精密的恒温巢穴
可以发动战争
可以种植真菌农场
没有任何一只蚂蚁拥有建造巢穴的蓝图
但巢穴就是被建出来了
一只蜜蜂不会几何学
但蜂群建造的六边形蜂巢是自然
界最高效的空间填充结构之一
一只椋鸟的大脑做不出任何复杂计算
但几千只椋鸟在天空中形成的集群飞行
会产生令人窒息的美丽图案
像一个巨大的、活着的、不断变形的雕塑
涌现说的是
你把足够多的简单个体放在一起
让它们按简单的规则互动
复杂的秩序就会自动出现
不需要蓝图
不需要指挥官
不需要设计图纸
如果你是一个全知全能的造物主
你有两种方式来设计宇宙
第一种是把每样东西都事先画好图纸
每条河流怎么流、每棵树长什么形状
每个星系有几条旋臂
全部提前设定
这是自上而下的设计
第二种是只写几条底层规则
然后按下启动键
让万物自己长出来
宇宙选择了第二种
这是造物主最深层的偏好
也可能是他最令人敬畏的品味
他不设计结果
他设计规则
然后让规则自己去生成无穷无尽的结果
他不画雪花
他写出水分子的氢键角度
他不画银河系
他写出引力常数
他不画你
他写出DNA的编码规则
这种设计哲学有一个让人毛骨悚然的特征
当你只设定规则不设定结果的时候
结果是不可预知的
哪怕你知道所有的规则
你也无法提前算出所有的结果
这不是因为你的计算力不够
而是因为有些涌现现象在原理上就无法被提前推导
安德森1972年的论文题目就是答案
多即不同
如果造物主也无法预知涌现的结果
那你和我的出现
对造物主来说也是一个惊喜
他写了几条关于夸克和电子的规则
一百三十八亿年后
这些规则涌现出了一种能回过头来追问规则本身的存在
他种下了物理定律
但长出了意识
这可能是他的作品集里最意想不到的一件
好
让我把这五种偏好放在一起看
自相似
同一种模式在所有尺度上重复
螺旋
能量流动的最优几何
嵌套
小系统被大系统束缚
一层套一层
不完全对称
用微小的破缺来创造一切
涌现
只定义规则
不定义结果
你有没有注意到
这五种偏好其实指向同一个更深层的设计哲学
用最少的东西
产生最多的东西
经济学家会叫它效率最大化
信息论学者会叫它最优压缩
物理学家会叫它最小作用量原理
数学家会叫它优雅
而佛学有一个词也在描述这件事
缘起
万物不是被一个一个单独制造出来的
万物是因缘和合自然产生的
造物主不造物
他造的是让万物自己涌现的条件
如果你接受这个推论
你会得到一个让人既敬畏又不安的结论
造物主的偏好不是控制
恰恰相反
他的偏好是放手
他写好了规则
然后退场了
他让宇宙自己去生成、自己去演化
自己去涌现出他自己也没有预见的东西
那么问题来了
如果造物主的偏好是放手
而不是控制
那你为什么还在期待某个外在的力量来安排你的人生
也许造物主最大的信息就藏在他的设计风格里
他已经给了你规则
剩下的
他相信你自己会长出来
但这里有一个我不确定的地方
他到底是选择了放手
还是放手本身就是唯一可能的选择
如果涌现是宇宙的底层逻辑
那控制可能从一开始就不是一个选项
也许不是造物主偏好放手
而是宇宙的数学结构决定了
放手是唯一能产生复杂性的方式
这个问题
我想了很久
没有答案
留给你
你觉得宇宙的设计风格
更像一个艺术家
还是更像一个数学家
他是有品味
还是他就是品味本身
如果你有想法
评论区等你
我是王利杰
我们下期见