為什麼計算機模擬水流、空氣那麼難,而我們的宇宙卻那麼自然?

用計算機模擬水流、空氣流動等等物理現象,需要耗費大量的資源和時間進行各種各樣的計算,而我們的宇宙卻那麼輕易就可以將這麼多空氣、水流、光線、物體運動等現象輕鬆的運行?

換句話說,用計算機模擬出我們整個宇宙的所有細節需要什麼樣的硬體和軟體支持?

是我們的模擬工具(數學)不對嗎?


模擬不了的。

我們也是宇宙的一部分,模擬的行為本身就是干涉了宇宙,模擬越精密干涉越嚴重,結果越不準確。


首先,我們可以提出一個合理的假設,任何計算機都沒法100%利用上它所構成物質的信息。這個假設至少到目前為止都是成立的,舉個例子,一個原子至少需要一個三維空間信息來表示它的位置,如果我們計算機能夠全部利用它的空間信息的話,那麼一個1TB的硬碟的信息只需要約3*10^11個原子來存儲,看起來很大是不是?但是如果你和摩爾質量單位相比,0.012kg的C就擁有6*10^23個原子,這個數字立馬相形見絀了。你一個硬碟的珍藏,還比不過12g的碳原子所包含的信息,可見我們計算機的信息浪費是有多嚴重了,並且我們可以預見,只要這個計算機仍然是基於這個宇宙的規律進行運算,它就不可能100%地利用它自身物質的信息,甚至想達到1%都非常困難。

有了這個假設,第一個問題非常好回答,如果你需要模擬整個宇宙,那麼你需要個比整個宇宙還大的計算機,這個計算機在我們的宇宙顯然是不存在的。

對於你的第二個問題,我們雖然很難模擬一滴水的物理運動,但是我們能夠(相對)輕鬆地模擬太陽系的運行,提前預測彗星撞擊,從這點上來說,數學工具確實能夠幫我們分析影響系統運行的因素,通過忽略次要因素從而加快模擬過程。但是精確模擬,想要發現一個比宇宙規律更加快的「捷徑」,我並不抱太大期望


用計算機計算一段水流,你可以找到任意時間節點下每一個水分子的狀態。

宇宙呢?一閃而逝的水花有什麼用?


的確是模擬工具和數學不對,太落後。

但是能精密到模擬宇宙的機器的話,也能造出宇宙。

因為超過一定量級的模擬,等於造物。


把計算機換成量子計算機(而且是最頂尖的),估計模擬起來夠嗆,畢竟150億年,我們要模擬的話,很難。


是現在的計算機太弱了,搞不定這麼龐大的計算量


別說模擬宇宙了,就是模擬一次犯罪殺人過程,模擬一次飛機事故都不可能準確,所謂真實模擬,都是騙人的鬼話。

實際上宇宙到現在這個樣子,不能說輕鬆,就按科學家說的地球150億年,我們的地球上經過150億年才這樣運行的,能說輕鬆嗎?


人是宇宙中的螞蟻,可觸及的範圍以及發現的宇宙規律都還太少太少,也許某些公式在低維度是正確的,但是到了高維度就不對了,人還是太弱小了,以螞蟻的視角怎麼去洞悉宇宙呢


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