2024年10月17日
想象一下,漆黑空荡的宇宙中有个巨大的玻璃多面体,内部有着复杂的光学结构。
现在你有一个手电筒,这个手电筒是可编程的,它能发射一束光,光里面的各种不同的单色的混合程度你是可以通过控制手电筒上的几百个按钮来构造。包括光线频率,你也可以控制手电筒的灯头阵列来发射特定的图案。如果嫌麻烦,你还可以上网去复制别人设计好的光线图案源文件拷贝到你的手电筒里就行。
现在你对准那个玻璃多面体,打开了手电筒。
一束混合光奔向了多面体,穿透过表面进入了内部。内部是极其复杂的各种光学折反射结构。它是如此的复杂, 以至于事实上,从来就没有人能够真正的搞清楚过,它内部的结构到底是什么样的。尽管理论上似乎我们可以堆砌足够大的计算机和存储,来一点点的描述下它的内部结构,结合我们掌握的光学公式,我们应该似乎可以搞清楚它会是什么样。
如果我们能搞清楚它的内部结构,那理论上我们可以精确的计算出,当我用一束光照向它的时候,它最终会从哪个角度折射出来,得到一个什么样的图案。
这里没有量子力学什么事,理论上应该可以。
但这里又出现了一个诡异的测不准原理。
因为这个玻璃多面体,我们也不知道它是怎么制造出来的。它并没有一个3D模型文件,然后我们一点点打印,它根本不是传统的一点点堆砌起来的人工产物。以至于当我们想搞清楚它内部结构的时候,我们只剩下一个方法——用光线照射它,然后通过反射回来的光线,窥探它的内部结构。
但前面我们说过了,它的内部是无比复杂,比我在开头贴的那张图实际要复杂10的10次方倍。尽管理论上我们可以统计足够多的样本,做足够多的测试,来精确推导,但即便这样做了,我们也永远无法知道,我的测试范围覆盖再广,是否也仍然有内部结构的某个微小的部分从来没被我的光线触发过。
回到这束光。我们的光线已经进入了这个巨大的玻璃多面体,在内部经过复杂无比的折反射,等待了很久后,我们得到了出来的光线。
啊,一个新的图案,很好看。
然后我们又调整手电筒的光线,发射不同的图案出去,然后每次都能得到不一样的图案。
你把这些图案都拍照保存,然后坐下来慢慢看着照片,你似乎发现了一些东西。
这一点照片并不能让你捕捉到玻璃多面体的内部结构,但你隐约感觉到,每次出来的图案,和你设定的照射进入的图案,似乎有一些呼应。
你在调整手电筒的过程中,有的时候图案大的形状结构没有变,但细节只变化了一点点,它输出的图案就会天差地别。
但如果你输入的图案,本身就有一些模式,顺序,一些你称为“因果关系”的感觉,那输出的图案似乎也理解了你的模式,它有时候会输出特别多的内容,有时候特别少,但看起来和你的“模式”是呼应的。
它看起来并不是简单的一一对应,你想来想去,也只能在中文里找到“呼应”这个词。它有一种朦胧的对照感。
你突然意识到,如果你想要生成一个复杂的图案,你自己无法在手电筒上编程出来的图案,你其实根本不需要自己做非常复杂的劳心劳力的手电筒编程,你只需要一开始在你的图案里体现出你想要的“模式”就可以。
然后你就开始了尝试,你在手电筒上编出了如下图案。
🔲
🔲🔲
🔲🔲🔲
⭕️
⭕️⭕️
⭕️⭕️⭕️
你想了想你又加了一个三角形进去
🔺
🔺🔺
然后你满怀期待的对着多面体再次按下了开关,静静等待着。
你看不到光线在多面体内部到底怎么运行的,因为如果你能全程看到,那说明它漏光漏的很严重。所以这个多面体本质上应该只能用黑纸包裹起来,只留两个小孔,一个进,一个出才对。但这里我们不在乎这些细节了,总之经过了漫长的时间之后,光线终于出来了。
嗯,看起来很符合预期,它精巧的光学结构能让它复制一些东西学出来呢,哪怕那个“东西”没有明确写出来,但它的结构似乎会让光线按照这样走更容易出来。
更容易。
三角形看起来可能太简单,于是你换了个足球:
⭕️
⭕️⭕️
⭕️⭕️⭕️
🔺
🔺🔺
⚽
⚽⚽
又是漫长的时间过去,和你预期的一样,你得到了三个足球:
你有点疑惑了,前面是简单的图案🔲,它能够“学”出来好像很容易。但足球的图案这么复杂,它难道还能学得到?
你突然突发奇想,决定换个方法试一下:
⭕️
⭕️⭕️
⭕️⭕️⭕️
🔺
🔺🔺
⚽⚽
⚽⚽⚽⚽
你再次打开了手电筒,你心里有点预期,又不敢相信,但你确实得到了六个足球:
这个结果确实既在你的预期又不在,你突发奇想,又发射了另外一组图案:
⭕️ 🔺
⚽
⭕️⭕️ 🔺🔺
⚽⚽
⭕️⭕️⭕️
仍然不出所料,你得到了一组新的这一次完全在你预期内的回答:
⭕️⭕️⭕️
🔺🔺🔺
⚽⚽⚽
一时间,你甚至有了点恍惚的错觉,难道多面体里面住了个人?
但你又知道,显然这不可能,这就是一个纯粹的玻璃多面体。只是这个多面体确实很神奇,它有一种特性:
你输入的图案的每个部分的光线,进去后走向了不同的地方,但又总有一些折射或者反射点更容易接触到,或者换个说法:
而什么样的折返射点概率更大?它仅仅是非常简单的由你输入的图案来决定的。
它和你的图案构成的每个点的光线颜色也就是频率没有关系,尽管折反射确实和频率相关。但在输出的时候,它似乎只关心一件事——你的图案内体现出的模式。
每个点和其他点的互相关联。
单一的一个点的颜色是什么,对这个多面体来说毫无意义。
你把手电筒的阵列调到只有一个点光源,投射想多面体,你仍然可以得到一个图案,但你找不到前后有什么关联。但还是一个点光源,你在手电筒灯头的阵列里给它换了个位置,其他亮度和颜色一点没变,你就会得到一个不一样的,但仍然没有意义和关联的图案。
当你打开的越多,你得到的东西看起来也就越精细,并且能感觉到和你原始图案的关联。
你打开的点光源越多,构造的越精细,你得到的结果也就越精细。
--to be continued