如果有一天,AI 解开了一道千禧年数学难题,接下来会发生什么?
这是一个设想。截至 2026 年 9 月 14 日,Clay 数学研究所官网的已解决名单里仍只有庞加莱猜想,由佩雷尔曼完成。[1]
如果 AI 交出的证明经得起检验,我们会得到一个等待已久的答案,也可能重新看待那些一直解不开的问题:究竟是世界太难理解,还是我们的能力暂时不够?
假如 AI 能继续找到更深的数学关系和物理规律,我们也许就能更准确地推演许多原本只能观察的现象。再往前想:如果整个世界,包括我们自己,都可以被计算呢?
马斯克说过,我们生活在“基础现实”中的概率只有几十亿分之一。[2] 所谓基础现实,就是没有被另一个世界模拟出来的那一层现实。
这很容易让人联想到一起:AI 对世界理解得越深,世界似乎就越像一段可以运行的程序。既然可以运行,我们会不会已经在某次运行里面?
不过,能算出一个世界,为什么就能说明我们住在里面?
解开一道难题,离算出整个世界还有多远
千禧年难题里,有一道与水流有关:Navier–Stokes 方程的存在性与光滑性问题。这套方程描述流体怎样运动,悬赏题目则要研究:在三维、不可压缩等规定条件下,满足要求的光滑解能否始终存在,或者能否构造出不成立的情形。[3]
假设 AI 解决了它,我们会更清楚这套方程的性质。但从这里到“把明天一条河里每一处水流都算准”,还要知道河道、初始水流和外界作用,找到可用的计算方法,并确认模型适合眼前的情况。
证明回答了数学问题,具体河流的条件还得另外测量和确认。
把对象换成整个世界,要补齐的信息就更多了。我们得知道它遵循什么方程、处于什么状态,还得在有限时间里把结果算出来。计算设备本身也受物理条件限制,能量等条件会约束它的处理速度和信息容量。[4] AI 可以改进方法,却不会因为更聪明,就自动获得缺失的信息和资源。
“世界可以被计算”,具体又是指什么?在一定范围内近似模拟,和完整重现每个过程,需要的能力不同。给出某种结果的概率,也不等于能提前报出每一次实际发生的结果。只说“可以计算”,会把这些差别藏起来。
解开一道题,让我们对那个问题知道得更多。整个宇宙是否可计算,还没有得到回答。
但不妨继续设想:未来的智能跨过了这些困难,某种计算真的能完整实现一个与我们相似、内部也有观察者的世界。到这一步,马斯克的判断就成立了吗?
马斯克说“大概率”,概率从哪里来
马斯克在 2016 年 Code Conference 上的思路,是从游戏的进步开始的:从简单的 Pong,到越来越逼真的多人游戏,再推到未来可能与现实无法区分的模拟。他设想这样的模拟会有极多份,于是认为我们恰好处于基础现实的机会极小。[2]
这里影响概率的,是模拟里究竟有多少像我们这样的观察者。游戏越来越逼真,可以用来讨论它是否有一天会与现实难以区分。要说我们“大概率”身处其中,还需要模拟中的观察者数量足够多。
把这个想法缩小一点:假设有一百万个与我经历相似的观察者,只有一个在基础现实里,其余都在模拟中。假如我没有别的线索,也接受把自己视为其中任意一个、机会相等,那么我更可能在模拟里,这个判断说得通。
可这一百万个观察者,是我们在设想里放进去的。数量先假定好了,算出的比例也只能跟着这个假定走,还不能当作已经测得的宇宙事实。
哲学家 Nick Bostrom 的模拟论证,把这些条件交代得更清楚。在适当的计算过程能够产生意识等假设下,他讨论了几种可能:文明很难发展到那种技术阶段;发展到了,却很少大量运行这类模拟;或者类似我们的观察者绝大多数都在模拟中。再从观察者的比例判断“我在哪里”,还要接受相应的自我定位假设,也就是在缺乏更多线索时,怎样用这些比例判断自己的处境。[5]
这样看,AI 能改变哪一部分就清楚些了。假如它让制造这种世界的技术更可行,我们就有理由重新评估这个前提。文明能不能走到那里、愿不愿意付出成本、模拟出来的主体有没有体验,则还得分别研究。
比起直接接受或否定马斯克的结论,我更想知道这些条件里,哪一项有了新的依据。
真能造出一个世界,就轮到我们怀疑自己了
即使暂时算不出概率,能够造出一个世界这件事,本身也会让人回头看自己。
假设我们真的造出了那样一个世界。里面的观察者反复做实验,发现物体有稳定的运动关系,信息传播有某种上限,一些数值无论怎样测量都保持一致。它们会把这些叫作自然规律。
而我们知道,其中一部分来自程序和参数。我们甚至可以修改设置,再看世界怎样变化。
从这个位置回头看,自己的世界也会显得陌生。我们习以为常的物理常数,会不会同样有一个尚未被看见的来源?某种更深层的机制,是否决定了哪些事情可能发生、哪些永远不会发生?
作为设想中的创造者,我们既能研究里面的规律,又看得到外面怎样实现它。研究自己的世界时,却只能从内部寻找线索。
成功造出一个有内部体验的世界,至少会让我们知道“这样的世界可以被制造”。至于自己是不是也在其中,仍得找关于自身处境的证据。我们创造的那个世界,没法替我们回答。
“虚拟”也容易让人想到“一切都是假的”。可假如那些观察者确实有体验,它们经历的疼痛、关系和时间,就不会因为世界由外部实现而变得空无一物。我们要解释这些体验由什么支撑,体验本身仍然在那里。
我关心的也正是这个来源。这个世界之所以这样运行,是因为它本来如此,还是因为更深一层的东西让它如此?
就算有设定者,它决定了多少
听到程序,很容易想到程序员;说起设定,也容易想到是谁特意这样安排。我们熟悉这套工作方式,会自然地拿它理解还不知道的事。
规律的来源却未必像一个人。它可能是更基础的机制,也可能是我们还不理解的东西。这里说“高维”,我只是借它指一个暂时无法直接观察的更深层次,并没有证实额外空间维度里住着某种存在。
要说那里存在某种“意志”,还得解释它怎样选择、偏好什么、为什么让这件事发生。造成了一个结果,不代表想要这个结果。
即便有设定者,它也有不同的参与方式:只写规则,或者连初始条件一并选好;启动以后不再干预,或者一直观察和修改。它到底决定了多少,取决于它做的是哪一种。
假设我们运行一个模型,只是想看看一套规则会产生什么。里面每次碰撞都可以由规则与条件产生,却未必是我们特意想要的。就算完整条件已经确定了模型的轨迹,也不能据此说,每个后果都对应设定者的一个愿望。
“世界可能被模拟”,还没有回答“发生的一切是否都由某种意志有意安排”。后一句多了目的、选择和干预。把它们合在一起,我们很容易还没找到设定者,就替它写好了工作日志。
AI 能帮我们找到外面吗
假如 AI 有一天不仅能解数学难题,还能把物理规律研究得比我们精细得多,它有没有办法找到这些规律的来源?
我期待它能发现我们漏看的差异,设计新实验,排除一些解释。但推理再强,也需要能把不同解释区分开的信息。
比如,同一个世界可以在两种不同的外部系统上运行。如果内部能进行的所有实验,在两种情况下都得到相同的结果分布,只靠这些结果,就分不清外面用的是哪种系统。把内部规律研究得更精确,也没有增加能区分它们的信息。
现实未必如此。也许确实有差异,只是我们还没想到怎样观察。AI 可能帮我们找到办法,让“世界是不是被模拟的”这个笼统的猜测,变成可以逐项比较的问题。
例如,某种具体的模拟方案如果会留下特定偏差,就可以找这种偏差,再与其他物理解释比较。发现反常结果,先检查测量和模型。要进一步支持模拟的解释,还得看它能否提前预测更多现象;事后把异常认领走,说明不了多少。
如果规律稳定就说设定得好,出现异常就说有人修改,什么也没发现又说对方藏得深,那总能说下去。可无论观察到什么都能解释,也就很难借观察判断它到底对不对。
我目前能说的是,AI 若取得这样的数学突破,会增进我们对相关问题的理解,也可能让制造模拟世界变得更可行。它能推进其中的一些条件,关于意识、观察者数量和我们自身处境的问题仍然在。马斯克的判断,还需要这些问题的答案。
如果 AI 真能拿出那份经得起检验的证明,我想接着看,它还能帮我们提出什么可以检验的问题。也许会找到更深的规律,甚至发现某种外部实现的线索。
到那时,最初的疑问仍可能换个位置等着我们:让那个更深的世界运行起来的,又是什么?
阅读补充
参考与延伸
- Clay Mathematics Institute · The Millennium Prize Problems
2026年9月14日核对:已解决名单中仅有庞加莱猜想。本文的 AI 解题突破是未来设想。
- Elon Musk · Is Life a Video Game? · Code Conference 2016
原始会议片段。马斯克从游戏进步和大量模拟推到“one in billions”;该数字是条件推断。
- Charles L. Fefferman · Existence and Smoothness of the Navier–Stokes Equation
Clay 官方题目说明,特别是三维情形下的存在性、光滑性或失效构造。
- Seth Lloyd · Ultimate Physical Limits to Computation
讨论已知物理条件下,计算速度和信息容量受到的资源约束。
- Nick Bostrom · Are You Living in a Computer Simulation?
第II、IV、V节:意识假设、观察者数量与自我定位原则。
修订简记
改以 AI 破解千禧年数学难题的设想切入,补充可计算性与模拟概率之间的推理。