模型之中，那将是我们朝着真正理解客观现实这一目标迈出的第一步。”“一切皆源自信息？”（It from Bit?）这是美国物理学家在1989年提出的一个口号，巧妙的归纳了物理学家们的雄心壮志。也许我们周遭的一切真的只是一个由0和1构成的巨大漩涡的表现？也许我们真的应该用纯信息学的术语去重新定义物理学的法则、重新定义空间、时间以及物质的概念？这一思想看上去如此离奇，但其实，早在19世纪下半叶热力学奠基之时，就已经激起了一场纷纷嚷嚷的公开辩论。热力学研究的是蒸气机内部的热流，当时建立这一学科的坚实基础就是一些可测量的物理概念（比如能量、热、温度和熵），以及一些简单明确的定律（比如能量守恒定律或熵增加原理），还有就是经过证明的能够提高机械效率的一种有效系数。

热力学的例子

当时在物理学界一石激起千层浪的问题就是，这些主宰着宏观物质的法则与分子的微观属性到底有何联系。奥地利物理学家路德维希·玻尔兹曼是第一个通过提倡方法论的态度为解答这个问题扫清了障碍的人：他借助统计学研究，在1875年证明“熵”的概念——热力学的中心概念——能够被解释为对混乱程度的测量、对一个系统中每个分子位置和速度等未知信息的量的测量。然而，正如苏格兰人詹姆士·麦克斯韦所强调的那样，“混乱，和与其对应的秩序一样，并非物质本身的属性，而是取决于观察它们的人的精神因素”。也许那些具有天赋的感知力、记忆力和计算能力的超人才有可能了解分子的所有奥秘并为“熵”赋予一个虚空的值。这些物理学家可谓是信息时代先驱，他们不顾当时那些现实主义定义的捍卫者的尖叫和惊呼，大胆的断言热力学概念是“与我们所认知的外延相关的”，这些概念只存在于“仅具有中等认知水平的人的头脑中，这些人能够发现某些形式的能量，同时却忽略了其他形式的能量”。

这场辩论一直没有定论。几十年后，同样的“本体论”和“方法论”之争又随着量子力学的诞生而展开了。在物质最深处发现的奇异性将物理学家们逼进了死胡同，他们中的许多人早早的就预感到有必要换一个角度进行思考。不过，这要一直等到20世纪50年代初洛德·香农提出信息数学理论以及20世纪80年代中期该理论与量子理论发生碰撞之时，这种“信息学的态度”才渐渐成为了科学研究的一个计划。这个计划之所以如此吸引人，是因为香农的理论和物理学都有一个共同的目的：最大限度的对信息进行压缩。事实上，在香农看来，这种压缩是估算一条消息中所包含的信息量的唯一方法；而在物理学家们眼中，这种压缩就要求我们要找到能够归纳尽可能多的现象的、具有足够普遍性的法则和概念。尽管信息的概念依然很难定义，但今天新一代的物理学家们已经准备好了要重新继承麦克斯韦和玻尔兹曼的渎圣的勇气。

“时间，就是无知”

只不过，如今，他们要用信息术语重新诠释的是物理学用来描述世界的所有概念：空间、时间、物质、定律。要实现这个计划，就不可避免的要对爱因斯坦用来描述物质、时间和空间之间关系的广义相对论进行重新诠释。进行这样的重新诠释，人们还没有什么把握。最困难的并不是空间概念。传统上认为，空间一词指的是物体在其中运动的几何环境。但在卡尔洛·罗维利看来，“空间就是关系”。这位任职于马赛地中海大学的意大利理论学家证明了从基础的互动网络——即信息交换网络——出发，就能建构一个拥有一切空间属性的实体。这就有点像是古代军人穿的锁子甲，凑近一些观察，就会发现它并不是一个平面，而是交织在一起的许多小球。为了得出这一结论，罗维利运用了源自“球体量子引力学”（这门正在兴起的学科的目的是将量子理论和相对论统一起来）的一些方法。因此，一直被当作运动的范畴的空间，可以从信息学的角度，被重新定义为无数数据本地传送的结果。

“至于时间。人们已经有了一些奇思妙想，不过仍然很模糊”，罗维利进一步解释道。尽管如此，他还是和法国数学家阿兰·科纳一起，揭示出时间流并不存在于微观层次，而是产生于宏观层次上我们的那种对信息进行压缩的必然需要。更确切的说，只有忽略各种基本态之间的信息差别，我们才有可能观察到参数t，这个参数不隶属于任何态，并且具有时间的所有特性。就像“熵”一样，如果戴上信息学的眼镜去考察时间这个概念，就会发现它也取决于观察者的信息处理能力，它也是只存在于像我们这样“仅具有中等认知水平的人的头脑中”。可能时间并不是一个用来标记事件进度的独立的流，而是我们没有深入了解事件细节的能力的标志！年轻的俄罗斯哲学家阿列克谢·格兰邦在其论文中也花了一部分篇幅来探讨这个问题，他就此提出了一句令人惊骇的格言：“时间，就是无知。”

那么，对于物质和能量的概念又该如何重新诠释？目前，人们暂未找到任何明确的途径。但是，就像阿列克谢·格兰邦所强调的那样：“电子或原子，它们首先是一些词语，是普通语言中的一些词汇；有了这些词，我们就可以不去考虑这些物体到底是由什么构成的。”而在方法论的浩大计划中，就必须使用信息术语对这些词加以重新定义。也许有一天，会有一种新的理论能够通过信息概念将量子力学和广义相对论统一起来，到那时我们就能找到答案了。而这正是英国物理学家吕希安·哈代所接受的挑战，为此他提出了一个全新的概念：“原因曲线”，也就是理解我们所具有的为涌入大脑的信息提供逻辑解释的意愿。尽管目前我们还无法判断这种“通向量子引力学的新途径”是否正确，但这种“原因曲线”可以被看作是那些方法论新概念的范型，它们的使命就是全面主导物理学。在人类进入到“信息时代”的今天，物理学的目的不再只是描述世界的本来面貌，而更多的应该是描述我们那被困在颅骨之中的大脑为了理解世界所进行的顽强努力。物理学要作的，不再是通过方程式去对在时间和空间中运动的物质进行计算，而是要以我们为了掌握数据浪潮而做的有限然而勇敢的努力为出发点，使这些概念显现出来。说到底，物理学正在重新定义的，不仅是外部世界，而更多的是我们人类的境遇。是的，从某种意义上说，我们的确是被关在一个类似《黑客帝国》所展示的虚拟世界之中！但和影片所表现的不一样，这个世界并不是一个普普通通的电脑程序：在与这个世界共处时，我们所得到的，就是我们自己对信息进行计算的结果。这个结果不仅不能奴役我们，相反还能使得我们得到解放，防止我们被那汹涌澎湃于我们周围的信息巨浪所淹没。而且，今天，新一代的物理学家们已经下定决心要解开这个结果的密码。