三体说的降维打击
到底打掉了什么
在刘慈欣的三体里
歌者文明向太阳系扔出了一片二向箔
这个东西只有巴掌大，8.5
厘米长，5.2
厘米宽
没有厚度
但就是这么一个小纸片
接触到三维空间的瞬间
把整个太阳系拍扁了
三维变二维
所有的星球、飞船、人类
全部变成一幅薄得没有厚度的画
这个画面震撼了无数读者
降维打击这四个字也因此火遍全网
变成了一个万能形容词
商业上用它
说某个公司对另一个公司降维打击
认知上用它
说高手对新手降维打击
但我今天想认真问你一个问题
降维打击
到底打掉了什么
不是生命
不是物质
是一个维度
那维度到底是什么
为什么丢掉一个维度
就等于毁灭
哈喽
大家好
我是王利杰
今天我们不聊投资
不聊修行
我们来好好聊聊维度这个看似简单
实则深不见底的概念
我保证
聊完之后你对降维打击的理解会彻底升级
而且你会发现
维度这个概念
可能是理解AI、理解物理学
甚至理解意识的一把核心钥匙
好
我们从最基础的开始
一维是什么
一根线
只有长度
没有宽度
没有高度
你可以想象一只蚂蚁被困在一根无限长的铁丝上
它只能往前走或者往后走
它的整个宇宙就是这根铁丝
前后两个方向
这就是一维
二维是什么
一个面
有长度
有宽度
但没有高度
想象你是一张纸上画的小人
你可以前后左右移动
但你永远无法离开这张纸的表面
你连上下这个概念都不会有
因为在你的世界里
根本不存在第三个方向
三维是什么
就是我们每天生活的空间
长、宽、高
你可以前后走
可以左右走
还可以上下走
三个方向
三个维度
构成了你能看到、摸到的一切
到这里
大部分人都没问题
然后有人告诉你
四维是时间
这也还能接受
爱因斯坦告诉我们
空间和时间不是分开的
它们是一个整体
叫时空
你活在一个三维空间里
但你同时在一个方向上是没有选择的
就是时间
你只能从过去走向未来
不能回头
时间就像一条单行道
它是你的第四个维度
好
到这里为止
大多数人的认知地图就到头了
一维二维三维四维
清清楚楚
但我想先在这里插一句
四维这个说法其实有一个隐藏的陷阱
很多人以为时间就是第四个空间维度
好像你可以朝时间方向走
不是的
时间维度和空间维度有一个本质的不同
空间里你可以往前走也可以往后走
但时间这条路是单行道
你只能从过去走向未来
物理学里管这个叫洛伦兹度量
时间维度的数学符号和空间维度是反着来的
所以爱因斯坦说的四维时空
不是简单地给三维加了一个方向
而是把时间和空间用一种特殊的方式缝合到了一起
搞清楚这个
你就能理解一个更深的道理
维度和维度之间不一定是对等的
它们可以有不同的性质
有些维度是你能来回走的
有些维度你只能单向通行
这个区分在后面会非常重要
好
回到主线
如果我问你
五维是什么
六维呢
七维呢
甚至弦理论说宇宙有十维甚至十一维
这些维度是什么
大部分人的反应是
不知道
想不出来
脑子里画不出来
这很正常
因为我们的大脑就是在三维空间里进化出来的
我们的视觉、听觉、触觉
全都是为三维空间定制的感官
让你想象四维以上的空间
就像让一只纸片上的蚂蚁去想象高度一样
它根本没有处理这种信息的硬件
但是
想不出来不等于不存在
这是今天最重要的一个认知升级点
人类理解维度的方式
不应该靠想象
而应该靠逻辑和数学
让我换一个方式来解释维度
维度的本质是什么
是自由度
是你描述一个东西的位置所需要的最少数字个数
在一根铁丝上定位一只蚂蚁
你只需要一个数字
比如距离起点3厘米
一个数字
一维
在一张纸上定位一个点
你需要两个数字
比如横坐标3
纵坐标5
两个数字
二维
在一个房间里定位一只苍蝇
你需要三个数字
长、宽、高各一个坐标
三个数字
三维
如果你还要知道这只苍蝇是什么时候在那个位置的
你还需要加上一个时间坐标
四个数字
四维
看到了吗
维度不是一个神秘的空间概念
维度就是描述一件事需要多少个独立的数字
每多一个独立的信息轴
就多一个维度
这个理解方式一旦建立
高维就不再不可思议了
五维是什么
这里我要先说明
五维以上的解释在物理学界还没有完全定论
但有一种被广泛讨论的理解方式
如果四维时空描述的是我们这一个宇宙
从诞生到现在的完整历史轨迹
那么第五个维度指的是可能性
就是在某一个历史节点上
如果发生了不同的选择
会分叉出另一个宇宙
这两个宇宙初始条件一样
但后续发展不同
第五个维度
就是连接这些如果当初的那根轴
六维呢
如果说五维是从同一个起点分叉出去的不同可能
那六维就是把所有从同一个起点出
发的所有可能性全部折叠到一起
你可以想象成
五维是一棵树的不同树枝
六维是把整棵树从树根到树梢全部看成一个点
七维就更猛了
七维意味着不同的初始条件
不是从同一个大爆炸出发的不同分支
而是从完全不同的大爆炸
不同的物理常数
不同的宇宙起点出发的世界
每一种初始条件都会生长出一棵完全不同的可能性之树
七维
就是连接这些不同树根的那个维度
八维、九维、十维
以此类推
越来越抽象
一直到弦理论描述的十维
或者M理论的十一维
在那个尺度上
所有可能的宇宙、所有可能的物理定律
所有可能的时间线
全部被统一在一个数学框架里
我知道讲到这里
你的脑子可能已经开始冒烟了
这太正常了
但你不需要在脑子里画出这些维度的样子
你只需要记住一个核心概念
每增加一个维度
就是增加了一个独立的描述轴
增加了一层你在低维度里根本看不到的信息
现在我们回到三体的降维打击
当歌者文明用二向箔把三维空间压缩成二维的时候
它到底做了什么
它消灭了一个自由度
它把高度这个维度
从宇宙中抹掉了
这意味着什么
意味着所有依赖高度才能存在的结构
瞬间崩溃
你的身体需要三维才能运作
你的器官在三维空间里有上下前后左右的精确排列
血管要穿过组织
神经要分层传递信号，DNA
的双螺旋需要三维才能折叠
当第三个维度消失
所有这些结构被强行拍扁成一个平面
就像你把一台精密的机械手表用压路机碾成一张铁饼
所有的零件都还在
但它们之间的空间关系被彻底摧毁了
降维打击打掉的不是物质
是关系
是那些只有在特定维度数量下才能存在的结构和功能
你再想想
这其实解释了一个我们日常生活中也能观察到的现象
为什么一张照片永远比不上亲眼看到的风景
因为照片是二维的
它把三维世界丢掉了一个维度
深度信息没了
那种你站在悬崖边上能感受到的纵深感
照片给不了你
为什么电话里听到的声音总觉得不如当面聊天真实
因为电话传输压缩掉了声音的很多频率维度
你接收到的是一个降维之后的声音
维度不是空间的装饰品
维度是信息的载体
每一个维度都承载着一层独立的关系网络
少一个维度
就少了一整层关系
而那些依赖这层关系才能存在的复杂结构
全部归零
好
现在让我们把维度这个概念推到一个更刺激的地方，AI
我在之前的视频里讲过
大语言模型的参数不是存储了知识
而是存储了知识的几何形状
这个几何形状存在于一个高维向量空间里
那这个空间有多少个维度
以GPT-4为例
它的嵌入维度大约是一万两千多维
这意味着每一个词、每一个概念
在AI的世界里都是一个存在于一万多维空间里的坐标点
一万多维
你连五维都想象不了，AI
在一万多维的空间里思考
但这还不是最疯狂的
一万维只是单个词的表示空间
如果你算上整个模型的参数空间
那是万亿量级的参数
构成了一个万亿维的巨大曲面
人类文明几千年的语言数据
被压缩成了这个超高维空间里的一个精密形状
为什么AI需要这么多维度
因为语言的关系是极其复杂的
在三维空间里
猫和狗只能靠近或远离
你最多能表达它们相似或它们不同
但在一万维空间里
猫和狗可以在宠物属性这个维度上靠得很近
在独立性这个维度上拉得很远
在被人类驯养的年数这个维度上有微妙的距离
在网络热度这个维度上又几乎重合
一万个维度
就是一万个独立的关系轴
这意味着任何两个概念之间的关系
可以被分解成一万个独立的分量来精确描述
这就是为什么AI能理解语言
它不是在记忆
它是在一个人类大脑无法想象的超高维空间里
用几何关系来编码意义
更有趣的是
这种高维表示方法和人类大脑的工作方式
在数学上是同构的
人脑有大约一千亿个神经元
一百万亿个突触连接
每一个突触的连接强度
就是一个参数
当你学会认妈妈的脸
不是因为你脑子里存了一张照片
而是因为你视觉皮层的某些突触被调整成了特定的模式
这些模式构成的空间
和AI的参数空间
在数学结构上是同一种东西
所以你看
维度不是一个只存在于物理学教科书里的抽象概念
维度是信息的骨架
一维能承载的信息极其有限
就是一根线上的远近关系
二维能承载更多
平面上的位置关系
三维再多一层
立体结构
每增加一个维度
能容纳的关系复杂度就呈指数级增长
这就是为什么三体里的降维打击如此致命
不是因为你变薄了
而是因为你的信息承载能力被釜底抽薪了
一个三维生物被拍成二维
就像一万行代码被删到只剩一行
代码的字符可能都还在
但程序已经跑不起来了
反过来说
升维意味着什么
意味着你获得了全新的自由度
可以编码更多的关系
可以构建更复杂的结构
这里有一个关键的概念叫维度的诅咒
在数学和计算机科学里
这是一个著名的难题
当维度升高的时候
空间的体积会指数级膨胀
三维空间里如果每个方向上分10个格子
你有一千个格子
但在一百维空间里
同样每个方向分10个格子
你需要10的100次方个格子
这个数字比宇宙中所有原子的数量还大
这意味着在高维空间里
数据会变得极其稀疏
你需要天文数字的数据量才能把空间填满
这就是为什么训练一个大语言模型
需要喂入几乎全人类写过的文本
因为它需要在一万多维的空间里建立足够密集的坐标点
才能画出语言的几何形状
但AI克服了这个诅咒
它用了一个很巧妙的方法
叫流形假设
意思是虽然整个空间是一万多维的
但有意义的数据并不是均匀分布在整个空间里的
真正有意义的点只分布在一个低维的曲面上
就像地球表面虽然嵌入在三维空间里
但你在地球上走路其实只需要两个坐标
经度和纬度
AI要做的不是填满整个高维空间
而是找到那个隐藏在高维空间里的低维曲面
这就是AI从三维物理世界跃迁到万维参数空间的本质
它不是在硬扛维度的诅咒
它是在高维空间里找到了信息的骨架
这也回答了一个很多人困惑的问题
为什么AI有时候能看到人类看不到的模式
不是因为AI更聪明
而是因为AI看世界的维度比我们多
就像一个三维生物俯视二维平面
它能看到平面上的生物永远看不到的东西
比如迷宫的全貌
AI在万维空间里俯视人类语言
它能看到我们在三维认知里永远注意不到的语义关联
最后
我想留一个开放的问题给大家
如果维度是信息的骨架
而我们人类被困在三维空间加一维时间的四维时空里
那我们的意识
是不是也被锁在了某种四维的监狱中
如果有一种方式能让意识升维
哪怕只升一个维度
我们看到的世界会是什么样的
你有没有想过
佛学里说的开悟
会不会就是某种意识的升维
冥想中那些万物一体的体验
会不会就是意识暂时突破了三维限制
瞥见了更高维度的关系网络
我不确定
但我觉得这个问题值得你今晚躺在床上的时候好好想想
你觉得意识可以升维吗
如果可以
你觉得五维的意识看到的世界是什么样的
我是王利杰
我们下期见