万物皆计算：科学奇才的探索之旅

“当代可比肩康德的人”Wolfram大佬重磅新作。 这是一本神奇的书——《万物皆计算:科学奇才的探索之旅》。 它打开了一个充满奇幻与智慧的世界。它是由斯蒂芬·沃尔弗拉姆先生撰写的随笔集，里面汇集了他过去十余年间在各种场合的文章和讲稿。每一篇文章都像是一次奇妙的旅行，带着我穿梭在科学、技术、艺术、哲学和商业的广阔天地里。 一翻开书页，我就被沃尔弗拉姆先生的计算思维深深吸引了。他告诉我们，计算不仅仅是数学家和程序员的事情，它无处不在，就像空气一样渗透在我们生活的每一个角落。比如，当我们看电影《降临》时，那些令人惊叹的科幻场景背后，就有沃尔弗拉姆先生的科学咨询身影。他用计算思维帮助我们理解外星语言，让电影中的科幻情节变得更加真实可信。 沃尔弗拉姆先生的探索之旅远不止于此，他关心人工智能的道德规范问题。在这个人工智能日益普及的时代，沃尔弗拉姆先生提醒我们，机器虽然可以模仿人类的智慧，但它们也需要有自己的“道德指南针”。他通过计算思维，探索如何让机器在做出决策时，能够考虑到人类的价值观和伦理标准。 除了这些高大上的话题，沃尔弗拉姆先生还喜欢在日常生活里寻找计算的乐趣。比如，他曾经为了寻找一个不寻常的多面体的来源，花费了大量的时间和精力。这个多面体看起来就像是一个魔法水晶球，每一个面都闪烁着神秘的光芒。沃尔弗拉姆先生用计算思维去分析它的结构，最终找到了它的来源和制作方法。这个故事让我明白了，计算思维不仅仅能帮助我们解决大问题，还能让我们在平凡的生活中发现不平凡的乐趣。 当然，沃尔弗拉姆先生最著名的成就之一，就是建立了Mathematica和Wolfram|Alpha这两个强大的计算工具。它们就像是魔法棒一样，能够解答我们提出的各种问题，从简单的算术运算到复杂的科学计算，无所不能。沃尔弗拉姆先生站在云端，微笑着对我说：“看，计算思维就是这么神奇！” 沃尔弗拉姆先生还带领我们一起探索了物理学的基本理论和神秘的π。他告诉我们，计算思维能够帮助我们更好地理解这些看似复杂的概念。比如，通过计算和分析，我们可以发现π的无限不循环小数背后隐藏着宇宙的奥秘和自然的规律。 计算思维就是万物皆计算，只要我们用心去发现、去探索，就能在这个充满奇幻与智慧的世界里找到属于自己的宝藏。

万维钢对沃尔夫拉姆评价太高了，在看完《这就是chatgpt》和《科技群星闪耀时》后再看这本书，觉得沃尔夫拉姆不再高高在上，更像是身边的熟人，这种感觉挺好的。 1、🧧🧧计算不可归约和计算等价性是沃尔夫拉姆最重要的思想。 计算不可归约：🌈🌈无法跳过步骤提前预知结果。 计算等价性：人类判断事物意义的传统方式是讲一个故事，追求目的。用传统方式很难解释现代事物，恒星和行星上发生的事和我们的大脑和文明中发生的事一样丰富多彩，🌈🌈宇宙中的各种现象和规律并非与人类毫无关联，而是有着深刻的内在联系和同等价值，拓展我们对有意义事物的认知边界《给忙碌着的天体物理学》。 🧧🧧意识，是对智能的某种简化和降级。人想要的是简化了的故事，必须忽略很多很多东西。让你形成意识的那个故事版本，往往不但是对现实的简化，而且是对现实的扭曲。 2、mathematic和wolfram语言，🌈🌈精髓是一种语言，一种强大的符号语言。作者认为是人类和计算机之间通用的计算交流语言，基于计算等价性原理，意味着人造物通常会看起来更像是自然系统。 kimi说mathematic在人工智能时代价值得到增强，是互补的。前者擅长符号计算和公式推导，后者擅长数值计算和数据处理，🆘🆘🆘但是朋友说mathematic更多是个商业化软件，应该很快会被替代【符号推理是有价值的，其他功能不是核心而是商业化所需】，哈哈，这么看来沃尔夫勒姆果然是很伟大的推销者，因为深信这一套。 在物质宇宙中，物理定律和资源的有限性对目标的实现构成限制，纯计算性存在情况下，计算不可归约性和计算资源的有限性对目标的视线提出了挑战。 3、作者的生活：早慧，极度数字化计算化，🌈🌈🌈每天走路几小时特别是户外走路带着笔记本走路。上完小时评审mathematic系统，喜欢菱形六面体，量子计算机到现在为止还没有造出来，量子、神经网络、区块链和人工智能都与复杂度生成有关系。 当你考虑要在这个世界上做些什么的时候，一定要谨记，🧧🧧🧧最好的领域是那些几乎没有人听说过的领域（《逆势者：彼得蒂尔传》）——当然也没有关于它们的课程。但是，如果你能进入其中一个新领域，那就太好了，因为新领域里有许多基础的底层工作有待完成，随着这个领域的发展，你会不断进步。AI时代最高级的工作就是创造新的可能性。 kimi：热力学第二定律是热力学中的一个基本定律，它描述了热力学过程的🐝🐝不可逆性，即孤立系统自发地朝着热力学平衡方向发展，熵总是增加或保持不变。熵是一个状态函数，用于衡量系统中分子混乱程度或系统中能量分布的可能性。计算不可归约性是指某些计算问题❌❌不能通过有限的计算步骤得到解决，或者其计算复杂度非常高，以至于在实际中无法完成。在热力学第二定律的背景下，计算不可归约性可以被理解为系统演化过程中🍫🍫信息的复杂性和不可预测性。例如，一个系统的初始状态包含了大量信息，随着系统的演化，这些信息被“加密”，使得我们无法通过简单的测量或其他过程来恢复原始状态。这就需要一个拥有强大计算能力的“麦克斯韦妖”来解读这一演化。麦克斯韦妖是19世纪末苏格兰物理学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦提出的一个思想实验。在这个实验中，麦克斯韦设想了一个能够观察并分辨所有分子运动速度和轨迹的智能粒子，🌶️🌶️它可以通过控制分子的运动来违反热力学第二定律。然而，后来的研究表明，麦克斯韦妖在实际中是不可能存在的，因为它需要🍔🍔消耗能量来获取和处理信息，这会导致熵的增加。因此，麦克斯韦妖的思想实验实际上揭示了信息和熵之间的深刻联系。总的来说，热力学第二定律、计算不可归约性和麦克斯韦妖之间的联系在于它们都涉及到信息的处理和系统的演化。🍋🍋热力学第二定律描述了系统熵的增加趋势，计算不可归约性反映了系统演化过程中信息的复杂性，而麦克斯韦妖则是一个理想化的模型，用来探讨信息和熵之间的关系。

本书为斯蒂芬·沃尔弗拉姆的随笔集，汇集了其过去十余年不同场合的文章、讲稿等，以计算思维范式为中心，讲述了沃尔弗拉姆在科学、技术、艺术、哲学、商业等多个领域的思想探索与实践。从为电影《降临》提供科学咨询、解决人工智能道德规范问题、寻找一个不寻常的多面体的来源、与外星人交流，到建立Mathematica 和Wolfram|Alpha，再到寻找物理学的基本理论和探索π，本书捕捉到了计算世界伟大先驱之一的感染力和好奇心，向读者展示了计算思维在当代科技发展中的无限可能。 本书适合所有对科技史、科学哲学感兴趣，对开阔视野、提升认知与思考能力有需求的读者阅读。

来一碗核心知识，品品智识上的愉悦万维钢说他是“或可比肩康德的人”，这评价相当高了，但是沃尔弗拉姆担得起。 不是说他15岁发量子场论的论文、20岁拿博士就配得上万Sir的评价，这只是聪明的一方面。天下聪明人多了，沃神的贡献是他们当中万中无一的。 这种贡献其实不惟他发明了编程语言Wolfram（用自己的姓命名666，就是这么自信），创造了在全球备爱推崇的软件Mathematica和Wolfram|Alpha，也不只是说他和儿子为电影《降临》中的外星人发明符号语言这样很酷的事儿，更重要的是他在基础科学领域的一系列突破。 这位老哥写了一部A New Kind of Science，本编辑反正没有勇气把它引进来翻译出版。一千多页的煌煌巨著，不搞上5年，恐怕是没法面世，主要也是担心曲高和寡。 至于《科技群星闪耀时》《这就是ChatGPT》，都算是小菜了，是兴趣使然。他写的科学家、工程师们，有很多是与他有交集的，因为也多了很多独特的视角，如果夸张一点，书名叫《沃尔弗拉姆的朋友们》，可能也不为过。 《这就是ChatGPT》是沃神对ChatGPT原理的解释，山姆·阿尔特曼的态度是：一个字，绝！ 大神离我们很遥远，因为他探索的不是日常生活，他关心的是物理学的终极、简单规则如何造就复杂世界，沉浸在对菱形六十面体Spikey的溯源过程中，像个极客一样打破砂锅研究CPU到底被什么东西占用了。他提出了元胞自动机，发明了计算等价性和计算不可归约性这样深奥但颇具解释力的概念，好像这些概念和我们的日常生活也有没啥关系。 但是，完全不是这样。 Eva Moskowitz在和丈夫Eric Grannis合著的A+ Parenting一书中，提到了“核心知识”这个概念， 该 概念的提出者是E. D. 赫希教授。Eva在书中写道： 仅仅学习如何阅读，甚至成为所谓“批判性思考者”，是远远不够的。孩子们还必须掌握一套扎实的知识体系，以便能够深入理解所阅读的内容，并为未来的社会发展做出贡献。 这是在谈论孩子的教育，对于成人更是如此。因此，沃神提出的这些概念，将成为我们核心知识的一部分。我们在高校所接受的来自各个学科的知识，也是。有了这些，我们才能正确理解看见和看不见的世界。 因此，大神也离我们很近。人类文明的延续，是铺展在圣贤们的认知之上的，这是王东岳讲过的话，我深以为然。按立德、立言、立功的标准看，沃神也接受圣贤了。 说回来这本书，虽然是他的随笔及演讲集，但是所有内容加起来，我们看见的，就是一个孩子的好奇心。他拿着铲子，在科学的花园挖呀挖呀挖。他忙着在业余时间探究宇宙的本源，还跟 π 较上了劲，同时，他对于当下科技的变化非常敏锐，人工智能、区块链、神经网络都是他关注和研究的领域，在这本书里，你会看到你如何谈论它们。 他还对美有着极致的追求，因此他会谈论函数的命名与诗意的关系，说他是一个对起名字、定标志上瘾的人也不为过。这种癖好，让沃神显得可爱。 他还是一个个人生产力的专家。他的工作环境、工作习惯都与众不同，最让我震撼的，是他几十年如一日记录自己的邮件内容、每天开会的次数，甚至敲击键盘的情况。他统计出来，自己敲击退格键的比例一直在7%左右！当然，这些统计不是人工完成的，不然太无聊了。这么无聊的事情，是他设计的自动化系统完成的，有了数据，加上分析，就可以知道自己的时间使命情况等，进而找到改进的空间。 沃神说，他觉得将来人人都会记录自己的各种数据，这真是一种美好的畅想。不过，随着可穿戴设备的普及，个人的健康数据、运动数据等已经在被收集，但更多的个人生产力数据，是要靠自己来收集的，这时候就要依赖自动化系统的运转了。 大神厉害的地方，就在于他设计了一套能够高效运转的自动化系统，来实现个人数据收集的过程，我觉得他可以开个课讲讲怎么设计这个系统，一定比陈一舟卖得多，还可以顺带卖卖软件会员啥的。 归根结底，这些文章都是他对于不同问题的思考。因此，沃神自己也说：深入理解特定主题并且解决其中的问题，是一件能带来无比愉悦的事情。 我们也可以选择享受这种愉快，对吧？

作者是位物理学天才，15岁发表物理论文，20岁取得物理博士，22岁获得麦克阿瑟天才奖，27岁推出Mathematica科研软件， 55岁发布Wolfram编程语言。 在作者看来，一切皆可计算！ 1、为了允许物体存在，你这个世界必定有某种相当于“空间”的性质。具体是什么样的无所谓，但我们总可以想象那是一个由无数个点排列成的坐标系统，一个点阵。 2、为了让世界有秩序，点阵中每个点的状态必须是根据某种定律和当前的局面算出来的。 3、计算要一步一步进行，所以这个世界需要有次序，也就是“时间”。 4、为了让其中的有意识生物形成连贯叙事，这个世界需要满足因果不变性，也就是每个观察者观察到的事实应该跟他所在的坐标系无关。

人类对宇宙本源的追问从未停止。从古至今，无数思想家试图解开这个终极谜题：从古希腊泰勒斯的“水”、赫拉克利特的“火”，到恩培多克勒的四元素说（水、火、土、气），先哲们认为世界的背后必然存在一种或几种不变的实体，万物皆由其转化而来。毕达哥拉斯提出“万物皆数”；中国古代也有“气”与“阴阳五行”之说。牛顿的经典物理学将宇宙视作一台巨大的钟表，世界由服从绝对时空与力学定律的物质粒子（原子、分子）组成；以及现代量子力学揭示的“量子场”及其激发态。之后的弦理论则更进一步，将世界的本源抽象为高维时空中不断振动的一维能量弦。还有圈量子引力论，它认为空间本身是由微小的“量子网格”编织而成的离散结构。 而斯蒂芬·沃尔弗拉姆则提出了一个颠覆性的见解——“万物皆计算”，这里的“计算”类似于驱动“细胞自动机”的元规则。在这种极简规则的无数次重复与迭代中，宏观的宇宙万物（包括空间与时间）如奇迹般涌现出来。 让我们拭目以待，看看日后的科学家还能整出什么有趣的新花样？🤓 这奇妙的演进轨迹让我想起人类绘画的历史——从早期对现实的具象描绘，到印象派与立体主义对光影和维度的解构，再到现代艺术的抽象表达。物理学与艺术竟在对世界的探索中不谋而合，共同指向了最纯粹的结构、秩序与极简的法则。

沃尔弗拉姆的世界观可以概括为六个相互支撑的要点： 1. ​​世界本质上是计算​​ 他认为宇宙中的万事万物都可以看作在执行某种算法，复杂现象往往源自简单规则的迭代——“万物皆计算”。 2. ​​计算不可归约性​​ 对足够复杂的系统，不存在跳过步骤的快捷算法，只能老老实实一步步演算；这意味着世界在原则上不可完全预测，也永远保留惊喜。 3. ​​世界允许有意识的智慧存在​​ 意识是一种主观体验，是对智能运算结果的“简化故事”。只有在满足因果不变性等条件的时空中，这种连贯叙事才可能出现。 4. ​​相对论与量子力学等物理定律是必然结果​​ 沃尔弗拉姆推演发现，若要让有意识的生物存在，时空必须呈现狭义相对论、量子力学等结构；换言之，物理定律之所以如此，是为了允许“我们”在这里体验秩序。 5. ​​人类对世界的理解与控制始终有限​​ 因为计算不可归约性，我们永远无法全知全能；即使是最好的理论与超级计算机，也无法提前算出一切结果。 6. ​​探索与创造才是人类的终极任务​​ 既然世界不可完全预测，就总有许多未知等待发现。科学家、艺术家、工程师的工作，是不断开拓新的可能性，为文明增添新内容。 在这一世界观下，科学、技术与艺术不再是彼此分离的学科，而是人类用来“阅读”和“书写”宇宙这部庞大程序的不同手段；而每个人的存在，就是在偌大的计算宇宙中为自己编排一段独特的、有意义的代码。

这阵子“算力即国力”挺火的，加之“大数据杀熟”又被重新翻了出来，所以“计算”就这么猝不及防的火🔥了。我看到这书名的时候笑了🤣正好是我最近想要了解的内容。因为我觉得计算就是算法的代名词😆 特别是最近我在学老喻的新课🤣（虽然有些三天打鱼两天晒网的） 读完以后我突然发现好好了解算法真的很重要，就比如股票吧里写的——总被主力拿捏得死死的。连人的想法都可以被计算，就像老喻（有可能不是，记得有点混😂）说的，你以为你的对手只是那些为数不多的投资高手，他们背后可能养了一个排心理学专家。 所以，我读这本书的时候，满脑子都是原来人心难测并不是不能测，算法就可以呀˙ᗜ˙ 万物皆计算，而我才刚刚走到起跑线边上。

如果说康德为近代哲学奠定了理性基础，那么沃尔夫勒姆则为AI和现代社会提供了关于复杂性和未来发展的深层解释。他的三大核心思想，不仅烧脑，而且关乎每个现代人的生存智慧。 一、计算不可约性（Computational Irreducibility） 世界很多系统不能被简化、预测，任何理论都无法提前“压缩”复杂过程的结果。事物的规律有“可约化”的存在，比如太阳每天从东方升起，这可以用简洁的理论来表达。但对于真正复杂的系统，比如天气、股市，或者三体运动，数学证明它们本质不可约化：你必须一步步观察其演化，无法靠公式提前获知结果。 这种不可约，令人敬畏却也令人振奋：**未来总有无法被算法穷尽的新鲜事物，技术进步无法剥夺人类探索的意义。**哪怕AI再强大、规则再严密，永远不可能彻底“管死”复杂系统，也无法100%控制/预测AI本身。 计算不可约性是我们对未来保持希望的根本理由，也是人类与AI“无法穷尽彼此”的基础。 二、计算等价原理（Principle of Computational Equivalence） 所有足够复杂的系统本质上在复杂性上是等价的。无论是一袋空气分子的运动，还是人类社会，每个系统都达到类似的不可约复杂度。没有谁比谁“高级”，从数学角度看，人类文明、蚁群、AI，都在复杂性上平等。 这打破了“人类特殊论”，启发我们反思自身定位。**人类不再是宇宙的中心，AI的复杂性也不低于人脑。**本体意义上，碳基生命与硅基智能同等“能量”——价值从客观上不存在优先。 计算等价原理让我们正视人与AI及一切复杂系统的本质平等，为共存、包容打开了哲学空间。 三、人的价值在于历史 虽然数学上人类与蚂蚁、AI本质平等，但从“人”的角度，人类的基因承载着亿万年演化、我们的文化凝结了历史价值。人的价值不是由福祉、智能“比拼”来的，而是根植于历史和文化的脉络。 AI虽然具备强大智能，但它没有历史，只能借用我们的语料、价值观。**短期内，AI无法自行建立价值体系，它的探索方向、选择标准，都必须参照人类的历史与文化。**真正有“价值观”的，仍然是人类自身。 历史和文化给予人类独特价值，让我们掌舵社会方向，也彰显我们与AI的根本不同。 世界的复杂性不是AI或科学可以终结的，“未知”始终存在，人类总有探索和创造的余地。 管不住AI，也不会被AI彻底管住。防护与越狱永无终点，意外与创新永不枯竭。 人类与AI的未来不是“降临”“拯救”或“幸存”，而是共存——在不可约化复杂世界中携手探索。 这正如“道可道，非常道”：一切有形规则最终只能捕捉局部的秩序，真正的进步和自由，永远属于不断探索、不断超越现有边界的人类与AI。 在不确定和复杂性面前，主动拥抱变化、乐于探索，就是未来掌舵者的姿态。

斯蒂芬·沃尔弗拉姆在《万物皆计算》中把“万物皆计算”归纳为一条贯穿自然与技术的基本世界观，其核心可拆解为三层逻辑： 1. ​​万物都可以用计算来描述​​ 任何实体或过程——无论是大脑、天气、还是数学规则——本质上都是在对信息进行某种运算。语言、知识、目标乃至艺术作品，都可以被编码为计算规则并交给机器执行。 2. ​​计算等价性原则：复杂度才是区分不了高低的真正尺度​​ 一旦越过极低门槛，自然界中的系统与人类造出的计算机在计算能力上没有本质差别。大脑-规模的复杂度并不比流体运动的复杂度更高，因此“天气好像有自己的想法”并非比喻，而是计算等价性的直接推论。 3. ​​未来在于把目标交给计算去完成​​ 随着技术演化，人类将把自己定义的目标写进越来越高级的计算语言；计算不可归约性决定了一些目标永远无法实现，但也让人类得以突破传统工程线性思维，在“计算宇宙”中寻找更高效、更自然的解决方案。 ​​简言之​​：“万物皆计算”并非把万物简化为数字，而是指出——用统一的计算框架去描述、预测并实现万事万物的目标，是理解世界和创造技术的最深层途径。计算等价性原则保证了自然界与人造系统在这一框架下地位平等，而计算不可归约性则界定了未来计算与人类协作的边界和机遇。