第四章（2 / 2）
第二，文明不断增长和扩张，但宇宙中的物质总量保持不变。
之后，罗辑从这两条公理出发，借助“猜疑链”和“技术爆炸”两个重要概念，终于推导出了宇宙社会学的基本图景：黑暗森林法则。
下面说一下这一法则的具体推导过程。
两条公理简单概括起来就是，文明的欲求无限，但宇宙的物质总量有限。这就是所有文明愿意对所有文明发动战争的动力。
熟悉政治哲学的读者应该知道，这就是霍布斯政治哲学的升级版。霍布斯设想了一种自然状态，在自然状态下的人遵循弱肉强食的丛林法则，他们必须尽一切所能来保护自己的利益。每个人都欲求每样东西，渴望获得每样东西的所有权，但由于世界上的资源是有限的，因而，这种争夺利益的“所有人对所有人的战争”便会一直持续下去。
但在下一步的推导中，刘慈欣开始跟霍布斯分道扬镳。霍布斯认为，即使有些人可能更强壮、更聪明，但也没有强壮、聪明到不怕在暴力中遭遇死亡威胁。因此，所有人都倾向于结束自然状态，达成妥协，订立契约。而刘慈欣认为，各个文明之间的不信任形成了“猜疑链”，根本不可能达成妥协和停战。
A 文明是善意的，但A 文明无法判断B 文明一定是善意的；A 文明是善意的，且A 文明判断B 文明是善意的，但B 文明无法判断A 文明认为自己一定是善意的；A 文明认为B 文明判断自己是善意的，且B 文明认为A 文明判断自己是善意的，但B 文明不知道A 文明是怎样看待B 文明看待A 文明看待B 文明的……
文明之间相互交流和理解非常困难，这成为“猜疑链”形成的先决条件，而“技术爆炸”的可能更加深了各文明之间的猜忌。人类科技在一二百年之内的发展大于过去几万年的总和，从宇宙的时间尺度来看，这简直是技术爆炸！从一个文明了解到另一文明的存在，到前者接触到后者，这段时间里，后者完全有可能发生技术飞跃，把前者远远甩在后面。这使得强大的文明无法忽略弱小的文明，而与之进行和平交流。
刘慈欣在一篇名为《黑暗森林猜想》的文章中，补充介绍了第三个概念：探索可逆。就是说，“在宇宙中，如果一个文明能够探测到另一个文明的存在，那么后者也迟早能探测到前者的存在”。这进一步加大了暴露在其他文明面前的文明被消灭的可能性。
总之，这些基本公理和约束条件最终导向了黑暗森林法则：“宇宙就是一座黑暗森林，每个文明都是带枪的猎人……他必须小心，因为林中到处都有与他一样潜行的猎人。如果他发现了别的生命，不管是不是猎人，不管是天使还是魔鬼，不管是娇嫩的婴儿还是步履蹒跚的老人，也不管是天仙般的少女还是天神般的男孩，能做的只有一件事：开枪消灭之！”
黑暗森林法则并非没有瑕疵，要想推翻它，可以从两个方向努力：指出两条公理的不合理或推理过程中的错误。
试从第一个方向出发。比如，李淼在《<三体>中的物理学》中指出，文明像人一样，不见得把生存作为第一需要，而且“文明自身是自身的敌人”，即便它把生存作为第一需要，也不见得它能做出最有利于生存的选择，而宇宙物质总量不变这个假定更是不成立的。
在这里，笔者试从推理过程中指出黑暗森林法则不成立的几种可能理由。
其一，鉴于宇宙战争的时间尺度很大，且存在“技术爆炸”的可能，故，任何主动攻击行为都是极其危险的。因为在发起攻击和攻击到达目标之间，对方有可能发生“技术爆炸”，所以己方无法确定需要采取多大力度的攻击，只能倾尽所有、孤注一掷。而这意味着，完成第一次攻击之后，己方已无力应对对方的还击或第三方文明的攻击，甚至需要随时做好逃亡的准备。
其二，如果“生存是文明的第一需要”，则文明之间更可能选择互相合作而不是互相毁灭。当文明以追求利益最大化为第一要务时，它对更高文明或更低文明的最佳利用方式就是寻求合作，比如高级文明可以把低级文明“技术爆炸”的成果据为己有。当两者的差距大到合作已经毫无价值时，则消灭对方同样无意义。
其三，对于多边关系，情况变得更复杂，“猜疑链”同样难以形成。比如多个相近文明相互对峙，谁都不占有压倒性优势，比如多个弱小文明联合起来跟一个强大文明对抗……总之，在多边关系中出现的各种情况，可以参照春秋战国时期的合纵连横。
其四，历史上存在“技术爆炸”，也同样存在文明毁灭，比如米诺斯文明。美国人罗宾·汉森曾提出一个“大过滤器假说”，他认为，在文明演化过程中，某个或某些阶段很难甚至几乎不可跨越，这就是文明的大过滤器。如果这一假说成立的话，则不管技术如何飞跃式发展，都会碰到一个天花板。这样一来，“技术爆炸”根本不足为虑。
甚至有网友指出，黑暗森林的两个支撑性概念，“猜疑链”和“技术爆炸”都可以从书中找到反例。比如，智子可以使三体文明和地球文明之间进行很好的沟通，三体人中的和平主义者的存在，都说明“猜疑链条”随时可能会被打破。而三体人用智子锁死人类科技，也从反面说明“技术爆炸”是不成立的。
刘慈欣说：“科幻是一种关于可能性的文学，它把各种可能性排列出来供读者欣赏，而其中最有魅力的往往是那些最不可能的可能性。”
是的，对科幻来说，故事好看才是第一位的。
降维攻击
同四维跌落到三维一样，三维空间也会向二维空间跌落，由一个维度蜷缩到微观中。那一小片二维空间的面积——它只有面积——会迅速扩大，这又引发了更大规模的跌落……我们现在就处在向二维跌落的空间中，最终，整个太阳系将跌落至二维，也就是说，太阳系将变成一副厚度为零的画。
——《三体Ⅲ》
提到降维攻击，首先要来说一下维度概念。
众所周知，一维只有长度，你可以想象一条直线；二维既有长度又有宽度，你可以想象一个平面；三维在二维的基础上增加了一个维度——高度，你可以想象一个立体图形。可见，如果不考虑时间因素，我们是生活在一个三维世界里（有人把时间当成一个维度，认为我们生活的世界是四维的）。
至于四维、五维，甚至更高维是什么样子的，我们就很难想象了，因为低维无法感受到高维。不过，我们可以以三维看二维的视角来类比一下四维看三维是什么概念。
假设一个二维生物被放置在一个二维封闭“空间”内，比如，一个有生命的黑点被圈在一个圆环内。为了方便想象，我们可以把上述情景描述得更具体一点，好比在一张白纸上画了一个圆，把一个蚂蚁（近似看成一个有生命的二维黑点）放入圆中。在二维上，蚂蚁是无法走出一个封闭的圆的。但在三维上，蚂蚁突破二维的封闭“空间”就变得非常容易，你可以想象一个人（人是三维生物）抓起蚂蚁，然后把它放到了圆外。也就是说，在三维生物的帮助下，二维生物瞬间就突破了二维的封锁。由此可以类比四维看三维是什么感觉。假设一个人被锁在一个房间内，在三维上，房间外的人进不来，房间内的人也出不去，而且房间外的人不知道房间内发生了什么。如果存在一个四维生物的话，他一定可以把房间内发生的情况尽收眼底（想象一下被锁在圆中的蚂蚁，它自认为圆内的情况无法被圆外其他二维生物看到，但却被三维的人一览无余），而且，他能够抓起房间内的人，在不开门、不开窗、不破坏房间结构的情况下，把这个人放到房间外。
如果你还体会不到这种效果，我们可以再设想一种情形。把一只蚂蚁（近似看成二维生物）放在一张A4纸上，它从一端爬到另一端需要花很长时间。但如果改变一下纸的维度，把纸卷起来（相当于把纸从二维变成三维），使纸的一端和另一端接在一起，让蚂蚁迅速跨过去，然后把纸重新摊平，则蚂蚁相当于瞬间到达了另一端。也就是说，蚂蚁在三维上瞬间完成了二维上的大尺度位移。类似地，一个人要从北京走到伦敦需要花很长时间，但在四维上，北京和伦敦是可能连接在一起的（就像通过卷曲，A4纸的一端可以和另一端连接在一起），在四维生物的帮助下，他可以瞬间从北京位移到伦敦。
四维还可以通过类比，简单感受一二，而五维甚至更高维就完全没法想象了。
《三体Ⅲ》一开始就讲述了一个与维度有关的历史故事。公元1453 年，女魔法师狄奥伦娜来觐见君士坦丁十一世，她声称可以帮助皇帝取得战争的胜利，条件是皇帝必须封她为圣女。原来，狄奥伦娜能够进入四维空间，可以在不露面、不切开人的头颅和胸膛的情况下，取出人脑和心脏。
《三体》三部曲中有多个设定与维度有关，比如智子可以在不同维度上任意展开和收缩，“蓝色空间”号遭遇了四维气泡之后，轻松进入“万有引力”号并劫持了它，歌者用一块“二向箔”对太阳系进行了降维打击。
刘慈欣这样描述关一帆从四维看到的“蓝色空间”号：他们能够看到每一个舱室的内部，也能够看到舱中每一个封闭容器的内部；可以看到液体在错综复杂的管道中流动，看到舰尾核反应堆中核聚变的火球……当然，透视原理依然起作用，太远就看不清了，但一切都能看到。没有这种经历的人在听到他们描述时会产生一个错误的印象，感觉他们是“透过”舰体看到所有的一切，事实是他们没有“透过”什么，一切的一切都并列在外，就像我们看一张纸上画的圆圈，能看到圆圈，并没有“透过”什么。这种展开是所有层次上的，最难以描述的是固体的展开，竟然能够看到固体的内部，比如舱壁或一块金属、一块石头，能看到他们所有的断面！他们被视觉信息的海洋淹没了，仿佛整个宇宙的所有细节全聚集在周围色彩斑斓地并列呈现出来。
这是从三维进入四维看到的奇观，而降维打击则是一个逆向过程。
歌者向太阳系发送了一块“二向箔”，它能够在与三维宇宙接触时，使三维空间的一个维度蜷缩到微观中，从而变成二维平面。
这个二维平面会迅速扩大，引发更多的三维空间跌落到二维。也就是说，这块“二向箔”是一个维度洼地，所有与它有接触的三维空间都会迅速跌至二维，就像水流涌向排水口一样。由于“二向箔”
是一个小纸条一样的长方形膜状物，所以很多读者把降维打击的过程形象地比作“用苍蝇拍把苍蝇拍扁”。
其实，把“二向箔”比作小纸条或苍蝇拍是不准确的。“二向箔”只是一个能够逆转维度的二维平面，它没有厚度，什么都不是，里面什么都没有。当然，在发挥威力之前，它需要用力场进行封装，不能与周围的三维空间接触。
据书中情节推断，“二向箔”的威力是会衰减的，因为它的打击范围只限于太阳系，且整个过程只有八到十天，而脱离二维化的逃逸速度为光速。不过，当高级文明之间频繁使用“二向箔”互相攻击时，逃逸就变得不现实了。因此，高级智慧生命体进化出了这样一种能力：可以在二维上继续存活，也即，变成二维生物。
不过，不管是从三维进入四维，还是把三维拍成二维，都是极其困难的。
先来看看从三维进入四维会发生什么。我们知道，三维物体（包括人）都是由分子组成的。在微观层面，原子的结合依靠的是化学键产生的电磁力，在宏观层面，大质量物体的结合依靠的是引力。在三维上，这两种力的强度都与距离的平方成反比，但在四维上，这两种力的强度都与距离的立方成反比。也就是说，一旦从三维进入四维，基本作用力的性质都将发生剧烈变化，原有物质结构也会瞬间崩解。人从三维空间进入四维空间，不可能维持原来的形态，根本不可能存活。
再来看看降维的可能。是否真的会有“二向箔”这种武器呢？
笔者的知识水平有限，不足以给出合理的答案，在这里直接引用李淼的结论：可能，但细节不敢肯定。
那么二维生物是否存在呢？笔者的答案是：不存在！
由上面的分析我们可以知道，在二维世界根本不可能存在稳定的原子结构，电子要么逃逸出原子核，要么被原子核吸收。二维世界不可能形成除了原子核单质之外的物质，更不可能形成生物，至少是人类意义上的生物。
综上，刘慈欣关于维度的想象都有一定的合理性，但他漏掉了一个因素：人（或生物）本身。人（或生物）不可能在各个维度之间自由切换而安然无恙。
思想钢印
这是一个大脑结构的全视图，是由解析摄像机拍摄的，三百万个截面同时动态扫描。当然，我们现在看到的这个图像是经过处理的，为了便于观察，把神经元之间的距离拉大了四至五个数量级，看上去就像把一个大脑蒸发成气体，不过它们之间突触连接的拓扑结构是保持原样的。
——《三体Ⅱ》
在《三体Ⅱ》中，“面壁者”希恩斯制定了一个最不具有直接效果的应对三体危机的战略计划：研究人脑机制，提升人类智力。而他的真实意图是制造能够向人脑植入“战争必败”这一信念的机器，从而使人类提前做好逃亡的准备，不再做无谓的挣扎。这就是思想钢印。
思想钢印首先是跟自由意志密切相关的，但这一问题我们在第二章已经讨论过，现在要讨论的是与思想钢印相关的技术问题。
书中对思想钢印的工作原理有简单的介绍。
不谈技术细节了，简单说吧，在大脑神经元网络中，我们发现了思维做出判断的机制，并且能够对其产生决定性的影响。把人类思维做出判断的过程与计算机作一个类比：从外界输入数据，计算，最后给出结果。我们现在可以把计算过程省略，直接给出结果。当某个信息进入大脑时，通过对神经元网络的某一部分施加影响，我们可以使大脑不经思维就做出判断，相信这个信息为真。
如果把人脑做出判断的过程比作一次计算，那么思想钢印的作用就是把等号后的答案固定成一个数，不管实际计算结果跟这个数字是否相符。相应的大脑内的变化是：人脑在读取某一命题时，解析摄像机能迅速找到大脑神经网络中与之精确对应的区域，然后对这一区域进行集中扫描，使命题以“真”或“伪”的形式固定在大脑中。如果这一命题与事实严重不符时，受试就会陷入痛苦。书中，希恩斯亲自试验了一下思想钢印的效果，他把“水有剧毒”这个命题植入了自己的大脑。他虽然相信“生命在水中产生并且离不开水，你现在的身体百分之七十是水”的说辞，但他同时坚信水是有剧毒的，身体也会不由自主地做出中毒反应。
强制植入大脑的、与事实严重不符的信念，最终会被推翻，也即这一思想钢印会在心理治疗后被抹去，但其他没有明确答案的信念一旦被建立，则会根深蒂固、坚如磐石。
有人把思想钢印与《盗梦空间》中的意念植入当成了一类技术，虽然两者同属“向大脑写入指令”，但区别还是很大的。意念植入依据的是弗洛伊德的潜意识理论，通过梦境可以潜入一个人的意识深处，然后修改他最深处的记忆或最基本的认知，从而改变他的思想和信念。而思想钢印则是直接干预大脑的神经元连接，使得所有与特定区域相关的逻辑计算的结果都显示为一个结果。也就是说，意念植入是心理学的，思想钢印是生物学的，意念植入是对软件进行修改，思想钢印是对硬件进行修改。
在欣赏《盗梦空间》精彩的剧情之余，人们会好奇意念植入是否可能，同样地，读者也一定想知道思想钢印是否可能。
在认知神经科学领域，读取大脑信息和向大脑写入指令是最前沿的研究，也往往被科幻的作者拿来编织剧情。
关于读取大脑信息，科学界已有一定的研究，如最热门的脑机接口（BCI）研究，就是解码大脑的活动，用意念来控制机器，比如用意念控制机械臂、假肢、轮椅、玩具车等。给瘫痪病人戴上一个脑电极帽，就可以提取他的脑信号，如果把脑电极帽接到一台特制轮椅上，瘫痪病人就可以用意念驱动轮椅。相信读者对相关研究有所耳闻。而更前沿的脑脑接口（BBI）则鲜有进展，甚至最前沿的科学家也对此知之甚少。总之，读取大脑信息的研究与思想钢印关系不大，在此从略。
与思想钢印密切相关的是向大脑写入指令，这要比读取大脑信息困难得多。从理论上来说，如果特定的信息与特定区域的神经元是一一对应的，那么，只要用更精细的仪器找到这种对应关系，就建立了信息与神经元的映射。然后可以把想要植入人脑的信息编码成电磁信号，以此来刺激特定区域的神经元，从而完成写入。这是思想钢印的主要理论依据，但“特定的信息与特定区域的神经元是一一对应的”目前并不是定论。
长期以来，科学界比较认同的就是这种功能分区理论。他们发现，人脑具有不同的功能区域，每个区域专门负责某一类任务。比如左脑与逻辑思维有关，右脑与形象思维有关，更细致的划分如，某一区域负责视觉图像识别，某一区域负责语音识别，某一区域负责文字处理等。人们也根据功能分区理论推进了人工智能的发展。
但特定的文字、语音、图像信息是否与特定的神经元精确对应就不好说。
关于脑信号的解码和编码，目前的研究仍然是非常粗糙的。在用意念控制机器的研究中，受试需要进行大量的训练。比如现在有四个指令：向左转、向右转、前进、后退，受试需要想象四个不同的场景或动作跟这四个指令相匹配，当他想对机器下达“向左转”
的指令时，他需要拼命去想象与之对应的场景或动作。也就是说，指令与想象内容之间的联系，是人为建立的又一层联系，脑电极帽提取的其实并不是原生态的脑信号。这要求受试具有极强的想象控制能力，否则脑电极帽提取的信息是极其模糊的。而关于脑信号的编码的研究则几无进展，有网友开玩笑说：“关于编码的研究进展，基本上类似于我想让你看到星星，就拿槌子在你头上来一下子一样，反正你是看到星星了。”这描述大体是准确的。
而认知神经科学的最新研究成果，也对功能分区理论提出了挑战。有人将幼年鼬鼠的视觉神经和听觉神经分别剪断，然后交叉接合，也就是说，把它的听觉神经接到眼睛上，把它的听觉神经接到耳朵上。成年后的鼬鼠照样发展出了视觉和听觉。人脑也存在这种情况，有实验显示，很小的婴儿听到响声时，他的应激反应是全身的，随着年龄稍长，他的应激反应也会集中到局部。这表明，婴儿的部分神经网络是全连通图，只是随着年龄的增长和学习的积累，某些连接才自行断开，变成专用的区域。这显然不是通常意义上的代偿作用（某一功能受到损害后，其他功能会相应增强，比如视觉有缺失的人，听觉会异常灵敏），它说明，人脑是一台万能学习机，我们通常认为的大脑专用区域，完全可以用来学习毫不相干的东西。
它跟功能分区理论并不冲突，但它至少表明，人脑神经网络的深层结构，远比我们认为的要复杂。