# 肖恩·卡罗尔：宇宙、生命与智能的本质 > 物理学家从量子力学与熵出发，讨论宇宙演化、生命起源与智能在自然中的位置。 - 原标题：Sean Carroll: The Nature of the Universe, Life, and Intelligence - 期数：特别节目 - 发布日期：2019-07-10 - 嘉宾 / 主题：肖恩·卡罗尔 - 网页版：https://lexfridman-cn.pages.dev/ep/sean-carroll/ - 官方页面：https://lexfridman.com/sean-carroll/ - 精读字数：约 8146 字（阅读约 18 分钟） > 本文为 lex.qiaomu.ai 基于原始访谈的 AI 改写中文精读，非官方翻译；引用请注明出处并链接网页版。 按贝叶斯的方式把模拟假说推到底，会得到一个很难受的图景：只有你一个人被完整渲染，你周围所有人都是非玩家角色，你看到的那堵墙背后什么都没有。 这是肖恩·卡罗尔（Sean Carroll）在 Lex Fridman 节目里推出来的结论。他在加州理工学院做理论物理，研究量子力学、引力和宇宙学，写过《从永恒到此刻》《大图景》，还有一本讲量子力学的《深藏不露的东西》（Something Deeply Hidden）。他还在自己的网站 preposterousuniverse.com 上写博客，也主持一档叫 Mindscape 的播客。 这期对话从一个没法有标准答案的问题开始：理解宇宙和理解心智，哪个更重要。一路走到模拟假说、费米悖论、生命起源、人工意识，最后落在学术界一个挺难堪的现实上。卡罗尔几乎在每个问题上都给了明确立场，而且都带着理由。 ## 贝叶斯账本里的模拟世界 模拟假说在物理上可能，卡罗尔完全不否认这一点。他要问的是另一个问题：在这个假设之下，我应该看到什么？ 第一件该看到的事，是不该看到一个这么大的宇宙。可观测宇宙里大约有两万亿个星系，每个星系里有两千亿颗恒星。为了跑一场模拟，把宇宙铺得这么大，怎么看都是对资源的极大浪费。 第二件该看到的事，是不该看到这么高的分辨率。假如模拟者的算力有限，他们不会把整个宇宙都渲染出来，只会渲染你身边这一小块。那么这套贝叶斯推理的自然延伸就是：只有你被完整渲染，别人都是聊天机器人。眼前的墙是存在的，墙背后则是彻底的空。 **这才是一场高效模拟该有的样子**。它和人类观测到的世界差得太远，远到卡罗尔不愿意接受这个假设。他也承认，也许有人会说“我们又不知道一场模拟长什么样”，但那等于放弃了自己作为贝叶斯主义者的责任。你的任务是说清楚：如果这个理论成立，你该期待看到什么。 还有一层更绕的论证，他在博客里专门写过。假如被模拟出来的智能体也有意识，那么在宇宙所有意识体当中，被模拟的那些会占绝大多数，人类只是顶层的极少数。这个论证听起来很有力，卡罗尔却说它一定错了。 理由是这样的：如果人类能模拟别人，被模拟的那些也能模拟别人，一层层往下套，链条总能走到最底，因为物理定律有底，人类由原子组成，再往下还有更基本的层次。于是会存在一种最便宜的模拟。按照最初的推理，人应该出现在最便宜的那一层，因为那里的人口最多。 可人类显然不在那一层。人类并不处在分辨率的边缘，不是那种十六位色的粗糙造物。想造出比人类更简单的东西，容易得多。 卡罗尔对人择原理那种“我们是宇宙中的典型观察者”的用法本身就存疑。人可以在已知的范围里做选择，判断自己在已知事物中属于典型，但没法把自己放到整个宇宙里判断典型性。 ## 宇宙只发生一次 Lex 抛出的下一个问题是，宇宙是不是一台计算设备。 > 诚实的回答是：不是。宇宙确实在处理信息，确实很像计算机，但从某个意义上说，宇宙更像一次运算，说它是一台计算机并不准确。因为宇宙只发生一次。计算机是通用机器，你可以问它不同的问题，哪怕只是一只口袋计算器，也是被造出来回答某类问题的。宇宙不是这样。（肖恩·卡罗尔） 信息处理在宇宙内部发生，但信息处理不构成宇宙的本质。这个区别在卡罗尔看来相当重要，因为一旦把两者混起来，后面关于智能的推论就会一路走偏。 他的 MIT 同行塞斯·劳埃德（Seth Lloyd）持完全相反的看法。卡罗尔讲过一个视频里的场面：劳埃德在一场讨论里阐述“宇宙是计算机”，天体物理学家马丁·里斯（Martin Rees）反问了一句：**那什么不是计算机？** 劳埃德愣住了，说这是个好问题，他也不确定。因为一旦“计算机”的定义足够宽，万物都是计算机，这个类比也就失去了力量。一个类比有用，靠的恰恰是它把某些东西排除在外。月球绕地球转，是在做计算吗？你可以构造出一套定义让答案是肯定的，但那是一场没什么意义的计算。 卡罗尔承认，在特定语境下把宇宙当成信息处理装置非常有用。他甚至写过一篇论文叫《量子电路宇宙学》，把整个宇宙建模成一个量子电路，量子比特（qubit）在电路里越来越纠缠。 ## 时空从纠缠里长出来 顺着这个思路，卡罗尔讲了一个他认为深到几乎没人讨论的谜题。 空间在膨胀。取空间里的一块区域，数一数里面有多少自由度，也就是量子场和粒子能排列组合出多少种方式。这个数目很可能是有限的。那么问题来了：随着宇宙膨胀，空间变大，自由度是不是变多了？ 如果是无限多，问题不存在，无限乘二还是无限。可如果是有限的，空间变大就意味着自由度增加，那些多出来的自由度从哪儿来？宇宙因此成了一个不封闭的系统，有新的自由度不断冒出来。 他和合作者给出的方案是：自由度一直都在，只是起初没有纠缠。人类熟悉的三维空间，本身就是那些已经纠缠起来的自由度构成的时空结构。随着宇宙膨胀，一大批处于零态的量子比特通过量子电路的作用，和其余时空纠缠在一起。 **底层的哲学是：时空本身源自某些基本量子自由度之间的纠缠**。这个想法在量子引力圈子里有它自己的谱系，卡罗尔在这里把它讲成了一条清晰的因果链。 大爆炸初期，几乎所有自由度都在，但它们彼此不相干。这正是大爆炸熵极低的表现：那是一个非常小、非常简单的地方。随着空间膨胀，越来越多的自由度卷入同世界的纠缠，时空结构就是这样一点点长出来的。 ## 懂粒子物理不等于懂冰淇淋 回到最初那个问题。理解了宇宙的基本规律，是不是就能理解心智？ 卡罗尔的回答干脆：当然不能。他的类比很朴素，**光靠理解粒子怎么运作，你没法理解冰淇淋怎么运作**。他是一个坚定的涌现论者，相信谈论世界的方式不止最微观的那一层。人们说桌子、椅子、行星、人的时候，用的并不是粒子物理和宇宙学的语言。 不过他也给这个问题留了一线体面。可能存在一些关于复杂性、生物学、信息处理、记忆、知识、创造力的普遍原理，它们超越人脑本身，理解这些原理可以算作理解宇宙的一部分。 人类大脑是目前已知宇宙中最复杂的东西。指望从粒子物理的基本定律里直接读出大脑怎么工作，这个念头本身就荒谬。卡罗尔用的词是“absurd”，他说得非常干脆。 ## 费米悖论里只有零和几十亿 宇宙里有没有其他智慧生命？卡罗尔的猜测是：可观测宇宙里没有，除了人类。 他的推理基于一个数量上的观察。可观测宇宙里其他智慧物种的数量，只有两个合理的可能值：**零，或者几十亿**。如果是几十亿，人类早就该注意到了。真正奇怪的是中间值，比如银河系里只有一打文明，既不是零也不是几十亿，这种设定在他眼里很别扭。 零是容易想象的：从单细胞到多细胞，从多细胞到技术文明，中间有一个巨大的瓶颈，绝大多数生命都卡在那里，走不过去。 几十亿也容易想象，只是那样的话人类不可能毫无察觉。很难想象有一大堆文明存在，却恰好全躲着人类。 Lex 顺着这个话题换了个角度：如果智慧生命在尺度上就和人类截然不同呢？不只在空间大小上不同，连时间的节律都不同。卡罗尔说这个可能性他愿意认真对待。 人类对“什么是生命”都没有共识，更别提“什么是智慧生命”了。这种无知本身就是一个保持谦逊的理由。海豚大概是聪明的，可它们永远发明不了太空旅行，因为它们住在海里，没有拇指，也就不会有冶炼，不会有技术。**宇宙里可能充满聪明的物种，它们只是从不制造技术**。这和现有的观测数据完全相容。 Lex 更进一步：人类的大脑被设计成只在这些时间尺度上运作，人类造出的探测工具也只为这些尺度而造。对其他尺度的智慧生命，人类几乎是瞎的。 卡罗尔也愿意往更远的地方想：星际分子云里的智慧，中子星表面的智慧，星系之间那些庞然大物里的智慧，它们的心跳尺度可能是一亿年。一边要保持开放，一边要记住所有生命共享同一套物理定律。这套定律里也许有某个东西，目前还说不清是什么，让“米”和“年”成为智慧生命最合适的长度与时间尺度。人类由原子构成，原子有固定的大小；人类绕恒星运行，恒星有固定的寿命。**智慧生命存在一个合适的区间，人类恰好落在里面**，这件事并非不可能。两种可能他都保持开放。 ## 找外星人的方式可能一开始就错了 人类确实找过外星智慧，卡罗尔说，用的是最笨的办法：把射电望远镜对准天空。 一个超级先进的文明，为什么要漫无目的地向宇宙各个方向播撒无线电信号？这说不通。而且为了真能联系上另一个文明，你得持续发射几百万年。**从资源角度看，这完全不合理**。 更合理的做法是：如果他们认为某个太阳系未来可能出现智慧生命，不会用无线电去打招呼，会派一艘飞船过去，停在附近，像《2001太空漫游》里那块黑石碑一样，安静地待着，等。 反过来同样成立。人类太阳系里可能早就有其他技术文明留下的东西，人类最终会通过它们建立联系，只是还没把太阳系探索得足够仔细，没找到而已。 人类不去这样想，是因为年轻又没耐心。把探测器送到另一个恒星系，等它到，再等消息回来，比一个人的一生还长。可一旦把思考的尺度拉到几十万年、上百万年，这显然是该做的事。卡罗尔的措辞是“clearly the right thing to do”，说得一点不含糊。 ## 恒星的距离取决于你活多久 说到太空探索，卡罗尔认为长期来看极其重要，哪怕目标在别的恒星系。 很多人高估了难度。他们会说，以百分之一光速飞到另一个恒星系，人在路上就死光了。这个说法背后藏着一个没被说出来的假设：人类的寿命是现在的长度。科幻作家因此想象超光速旅行，否则故事太慢，读者没耐心。人类不会超光速，但可以想象寿命被延长到几千年。 **一旦寿命拉长，恒星在效果上就变近了**。一百年的航程算什么？卡罗尔一个朋友说过一句话：你和我大概会死，但我们的孙辈不好说。预测未来很难，这至少是一个可信的情景。 地球面临已知和未知的威胁。把人类和生物圈扩散到别处，是一个重要的长期目标。卡罗尔说，这甚至是一场和时间的赛跑，跑得赢跑不赢，取决于寿命延长和灾难哪一个先到。 ## 生命起源最该砸钱 科学眼下答不了、但也许很快能答的问题，卡罗尔点了生命起源。 这里要区分两件事：生命本身，以及“我们所知的生命”。后者可以比较有把握地讨论。它需要三样东西：区隔化，也就是细胞外面得有一层膜；新陈代谢，摄入物质、转化能量、驱动自身活动；复制，把关于自己是谁的信息传给下一代。 实验室里的进展是这样的。区隔化相当容易，脂质双分子层自发形成细胞壁，不算难题。复制已经很接近了。目前最先进的水平还造不出一个能自我复制的分子，但已经能造出两个互相复制的分子。这个状态离目标不远。 最难的是新陈代谢。听起来这是最显而易见的一环，实际上人体内的细胞机器极其复杂，很难想象它能凭空出现。这大概花了很长时间，而且大概率走过很多弯路。 **如果卡罗尔来掌管美国国家科学基金会，他会往这个领域大把投钱**。原因很直接：一旦人类能在实验室里造出生命，并且搞明白地球上最初的生命是怎么出现的，人类对世界的看法会被改写。这还会带来一连串实际效应，包括对疾病治疗的理解。合成生物学是一个巨大的前沿。克雷格·文特（Craig Venter）几年前造出过一个人造细胞，做法是把一个细胞的 DNA 全部取出，换上全新的 DNA，让它自己启动、运转起来。 卡罗尔说，那是一项巨大的成就，但那一步只是把现成的启动程序换掉了。真正的难关还在前面：从无到有地让一套代谢系统转起来。 ## 意识不会在某一天突然降临 从生命跳到智能，Lex 问的是这一跃有多大。 卡罗尔把问题收窄到人工意识。他不认为人类正站在创造人工意识的临界点上。理由带着一点自嘲：人类对意识的了解少得可怜。**连它是什么都说不清，很难相信自己快把它造出来了**。原则上没有障碍，最终会发生，但不会很快。 Lex 提出了一个更激进的想法：一旦造出智能，人类会惊讶于意识原来这么容易。因为意识在很大程度上是一件大家都在假装的事。 卡罗尔接住了这个想法，还往里推了一步。意识可能比想象的要不神秘，因为人们每时每刻都比自己以为的要更不意识。各种错觉随时都在起作用。他还补充了一条很实用的建议：给 AI 配一个机器人身体，会大大帮助这种“假装”。 Lex 半开玩笑地说，让一台 Roomba 说“我有意识”，并且怎么劝都劝不回来，这就够了。人类彼此之间做的正是这件事。意识在很大程度上是社会建构，智能的很多观念也是。跨过这条线，需要的未必是对“从电子到神经元到认知”这条链的完整理解。 卡罗尔说这个观察极好。他提到凯特·达林（Kate Darling），就是上过他播客的那位，做的是非常简单的机器人实验。这些机器人长得像小动物，会做出痛苦的样子。人类看到它们“疼”，反应极其负面，会心疼，会不忍心。 理性的说法是：那只是机器人，那不是真正的痛，不过是些电子在跑。 然后你会想起来，你和我也只是些电子在跑，人类的痛也是这个。 卡罗尔说，他很容易想象的是**在凯特那些小机器人和人之间存在一个连续谱系**。谱系上有些东西，按严格的定义、按图灵测试那一类标准，并不算有意识，但它们走起路来、说起话来，就像有意识一样。Siri 已经很接近了。 未来的样子可能不会有某一天突然宣布“人类造出了意识”。更可能的是，人类一路往前蹭，造出越来越像的东西，越来越符合彼此对“有意识”的期待，蹭着蹭着就到了。 Lex 把这个话题拉回眼前：我们今天第一次见面，你大概默认我是一个人。 卡罗尔说，这个概率我给得很高。 但未来这个默认会开始打问号。照片早就不能信了，视频也快到这个地步。人类在这件事上正在变差，或者说，伪造的能力正在变强。剩下的防线是物理在场的活人。可伪造一个物理在场的人，到底难在哪里？ 说到这里，卡罗尔自己都觉得有点沉重，说这场对话真让人沮丧。Lex 说他觉得兴奋。卡罗尔的回应是：**人类正处在一次相变中间，而处在相变中间的人，极不擅长想象未来五十年会是什么样**。 ## 善恶和智商大概没有相关性 Lex 说他不是没有看见威胁，只是相信技术的力量能帮助人类应对不断演化的威胁。他引用自己的观察：见过那么多聪明人，都是好人，所以“善的军队”在技术发展这一侧规模庞大。 卡罗尔的回答很直接：你比我乐观太多了。在他看来，**善与恶在聪明人和不聪明人之间的分布是均匀的，他看不到智力和善良之间有什么相关性**。 Lex 承认，两个人都没有证据。 卡罗尔说，对，意见是免费的。 这段对话很短，但它把两个人处理不确定性的方式摊开了。Lex 从遇到的具体人出发外推，卡罗尔从抽象的分布出发保持怀疑。谁都没有数据，谁都在凭直觉下注。这两个人坐在同一间屋子里聊了两个小时，对世界的基本判断却几乎相反，而且都很坦然。 ## 科学说不了该做什么 话题转到科学永远答不了的问题，卡罗尔的答案很干脆：好坏对错。 科学告诉人类世界是什么、世界会做什么。它不说世界应该做什么，也不说人应该做什么。人也是世界的一部分，但人有能力感觉到某件事是对的、某件事是错的。用卡罗尔那句“长话短说”的概括：**道德哲学做的事情，是把人类的直觉系统化**。 科学也许能提前预测人类会怎么选，但它永远没法判断人类当初该不该那样选。 这个划分不算新奇，好在划得干净。很多关于“科学能不能解决一切”的争吵，其实是在这个问题上没分清楚：描述和规范之间有一条线，跨不过去。跨不过去的理由是逻辑上的，不是技术上的。 ## 我没法不跨学科 Lex 说他一直以为科学的意义就是跨出去，后来发现学术界是高度割裂的，感到非常幻灭。他问卡罗尔：你是怎么准备这些跨学科对话的？怎么让自己足够开放？又怎么建议别的科学家去做这件事？ 卡罗尔先讲了一个人的故事。他认识一个私人教练，有人在那人的播客里问：我们该怎么给自己打气去健身？怎么培养这种自律？ > 你为什么问我？我停不下来。我不需要给自己打气。（肖恩·卡罗尔） 别人问卡罗尔怎么做到跨学科对话，他的反应一样：**这件事本身就是驱动力，他停不下来**。他在录音这件事出现之前很久就在做这件事了。 开始录播客的动机之一其实很实际：为了逼自己读完那些买回来却没时间读的书。如果下周要采访帕特里夏·丘奇兰德（Patricia Churchland），这周就一定得把她的书读完。 然后是那个不太好听的部分。学术界极度割裂，大家互相不说话，而且**跨出去是会受惩罚的**。那些成功跨界的人，通常是先在自家的小隔间里做得很成功，然后才开始往外走。 卡罗尔带研究生，他在这件事上说得非常坦白。大多数博士生最后不会成为教授，这条路很窄。所以，去过你想过的生活，但要睁着眼睛看清代价：**你越广博，越少把时间花在本领域的超精细分工上，你拿到教职的机会就越低**。这就是学术界的现实。他觉得这很糟，他不喜欢，但现实就是这样。 有些人对这件事并不痛苦。很多优秀科学家对跨出领域、跟外人对话零兴趣，这完全没问题，那是另一种活法，而且他们做得很好。 真正让他失望的是另一件事。他年轻时对知识分子式学术生活有过一套浪漫想象，现实把它击碎了。“应该走出自己的学科”这个观念，在大学里被承认的正面价值少到近乎不存在。他说的原话是：它罕见得就像根本不存在。 这段话的分量在于，它出自一个已经成功的人。先成功，再跨界，这个顺序本身就说明系统在奖励什么。 ## 对话是成本最低的入口 Lex 接话的方式是从自己身上找证据。他也有一份职业要考虑，如果没有卡罗尔的播客，他可能根本不会开始做这些对话。这件事让他意识到，**对话在某种意义上就是科学本身在做的事**。 写论文是交流，但跨学科论文的难度高得多。对话容易得多，所以对话是一个起点。 他顺手把这个逻辑推到了人工智能领域：这个领域本来就该往外看，不能只盯着计算机视觉竞赛和几个数据集，得去碰物理学、心理学、神经科学，去想这项技术更广泛的影响。 卡罗尔对这些话的反应是道谢，然后被 Lex 追加了一句：你永远不知道世界是怎么被改变的。这些东西公开出去之后，会有大量研究生说他们被它激励，而这些人将来会成为教授，涟漪会一圈圈扩散出去。 这大概也是卡罗尔那套“先成功再跨界”建议的另一种解法。系统短期内不会变，但被它筛掉或者绕开的人，可以自己搭一条路出来。播客、博客、公开对话，本质上都是在系统外面重建一个更宽的交流场。 ## 丢掉的那一小时 这期节目还有个细节。Lex 在开头说，这是他做播客以来第一次录音设备在对话中途死掉，因为幻象电源的技术问题，他花了一小时才发现并修好。 他的比喻是：**宇宙里百分之六十八是暗能量，这场对话里差不多同样的比例丢了**，只留在两个人的记忆和他的笔记里。 一个物理学家的对话，丢了一多半，剩下的是三条线：宇宙的底层结构能不能推出心智，智能和意识到底是什么，以及一个人在一个不奖励广博的系统里该怎么活。这三条线扣得挺紧，因为卡罗尔的立场是前后一致的。 他相信涌现。粒子物理给不了冰淇淋的解释，也给不了大脑的解释，所以他不指望还原论能解决智能问题。他用贝叶斯的方式衡量假说，所以他不买模拟假说的账，因为观测数据和那个假设对不上。他对“什么是生命、什么是意识”保持谦逊，因为人类连定义都给不出来。同时他又在具体事情上有明确判断：生命起源快要做到了，值得大把投钱；人工意识还差得远；跨星际旅行该按百万年尺度去规划。 **谦逊和明确并不矛盾，分界线在于你手上有没有东西**。有数据的地方就下判断，没定义的地方就先承认没定义。卡罗尔在整场对话里反复做的就是这个动作。 至于那个最不舒服的问题，智慧和善良到底有没有相关性，两个人都承认自己没证据。卡罗尔选择不相信有相关性，Lex 选择相信自己所见。这个分歧没办法靠这期对话解决，它更像是一个提醒：人对世界的整体判断，往往建立在自己见过的那几个人身上。 - 遇到“某个假说在物理上可能”这种说法，先别急着接受。问一句：如果这个假说成立，我应该看到什么？我看到的东西和它一致吗。这一步比讨论可能性本身有用得多。 - 判断一个类比有没有价值，看它排除了什么。一个什么都能解释的模型，比如把一切都叫“计算机”，等于什么都没解释。能说出“这个不算”的类比才站得住。 - 如果打算做跨学科的工作，先把代价算清楚。学术界会惩罚广博，这个惩罚是真实的。想清楚你愿意付多少，再决定走多远，别一边走一边觉得自己被辜负。 - 用对话代替论文去做跨领域的第一次接触。成本低，反馈快，而且能逼你把本行的黑话翻译成人话，这个过程本身会暴露你没想清楚的地方。 - 判断一个 AI 系统有没有“意识”，别只看它说的话，去看它有没有身体、有没有连续的行为历史、有没有会被伤害的处境。人类真正把什么东西当成主体，靠的是这些，不只是语言。 - 要对一个大问题下整体判断时，先问问自己的样本是什么。见过十个好人，和相信人类总体向善，中间隔着好几步推理，别把后者当成前者的结论。