带你看懂美剧“开发者 DEVs”——第1集

3月5日，美国流媒体视频公司hulu上线了一部科幻美剧“开发者”（DEVs)，到目前为止发出了4集。这部剧目前在豆瓣上的评分是7.7，不算很高，但是我看过之后感觉非常有兴趣，是一部潜在神剧。特别是这部剧中的一些故事背景和台词，经常在不经意间透露出一些物理学和数学中（特别是密码学）的梗。如果你喜欢物理和数学，那么你会喜欢这部剧。

同时，我发现，如果你不懂这些物理和数学中的“典故”，那么你将不能很好的欣赏理解这部剧。所以我决定用一些文章篇幅，介绍这部美剧中出现的物理和数学知识要点。

这部美剧之所以会嵌入那么多的物理和数学知识，与其导演Alex Garland有很大关联。Garland导演之前的知名作品有“机械姬”（Ex Machina）和“湮灭”（Annihilation），都是略带惊悚风格的科幻电影。其最早是科幻小说作家，所以，这部剧中有物理和数学典故就一点不奇怪了。而且不像在“生活大爆炸”中，理科生的一些专业名词是作为调味品和笑料出现，在“开发者”中，这些梗起到了一些更深层次的作用，至少目前我感觉如此。

另外，需要声明一下，我尽量不在文章中介绍过多剧情内容，避免剧透，但是如果我剧透了，请别怪我。其实我认为你看过我的文章再去看这部美剧会更好，相当于预习功课。

首先我不得不简单说下故事背景。故事背景设定在近未来的某个时刻，女主角名叫LiLy Chan，是一名年轻的华裔女孩，特长是密码学，在一家略带神秘感的名为AMaya的IT公司工作。

（女主角Lily Chan，由日裔演员 水野索诺娅 扮演）

她的男朋友是她的同事，名叫塞奇，俄罗斯血统(Seige，其实更通常的翻译是“谢尔盖”，一个很常见的斯拉夫名字）。塞奇在公司的人工智能项目组中工作。一天，塞奇向公司CEO弗雷斯特（ Forest）演示了，他领导的有关用人工智能预测线虫运动轨迹的项目，得到弗雷斯特赏识。

弗雷斯特让其加入公司的绝密项目，名为“开发者”，谁知此去就不复返，故事就此展开……

在第一集开头不久，女主角Lily和他的男友塞奇聊起了这样一个话题：在加密算法中，椭圆曲线算法和RSA算法孰优孰劣？这其实是一个在专业领域里的“月经”问题，因为椭圆曲线加密所用到的数学知识更为复杂，所以经常有人认为椭圆曲线算法比RSA算法更优越。

当然，正如后来女主角说的，这两个算法都能被量子计算机激活成功教程，所以这两个算法是“（对量子计算机）一样糟”。以上，虽然只是男女主角的随意聊天，但预示了这部剧里会有很多数学，也会有量子计算机，这些足以吸引理工男继续看下去。

之后，塞奇在公司向CEO演示了其预测线虫运动行为的程序，但这个程序只能预测大约10秒左右的线虫的运动，而30秒后，预测程序就会逐渐偏离，最终完全与线虫的运动模式不符。塞奇在解释这个为什么会这样时，给出了两种解释：

一种是计算复杂性导致的误差积累，即“蝴蝶效应”。当一开始的微小误差逐步积累，时间足够长之后，最终的实际误差就会非常大，从而使后续的预测毫无意义。“蝴蝶效应”应该是大家比较熟知，甚至也有同名的电影三部曲。

一种是基于多重宇宙理论：大致是说，每一次预测，都是一次“测量”，导致一个波函数坍缩，从而分裂出若干个宇宙，多数宇宙中，预测失灵，只在少数宇宙中，预测仍能保持精准。

后来，弗雷斯特说：“我不是多重宇宙理论的粉丝，我还是认为前一种解释合理些”。我看到这里也是会心一笑。

因为现在“多重宇宙理论”大概是一切难解量子物理现象的万能答案了，但问题是，它越来越像“正确”答案了。多重宇宙理论的基本要义就是：当需要“随机性”时，每一种随机结果都发生了，但都发生在不同的宇宙中。

最后，当塞奇晚上从实验室走出，在黑漆漆的路当中遇到了弗雷斯特，弗雷斯特说了一句让人毛骨悚然的话“宇宙是确定性的”。

这其实隐含了这样一些问题：这个是世界是决定性的吗？如果我们有充分强的观测和计算能力，我们是否能预测未来？宇宙中有真随机现象吗？人有自由意志吗？

先说说世界是否是决定性的？意思就是，能否根据现在的状态，确定的推测出未来的状态？正方论据有：

目前除量子物理领域之外的物理定律，似乎都是决定性的。比如：位移 = 时间 ✖️ 速度。公式中不会禁止我们把时间取任意的正值或负值代入。

宇宙中物质的变化总是符合某种物理规律的，只要观测和计算能力足够，就能对物质的变动发展做出预测。

人的意思只是神经细胞的一些活动，微观层面上，它们也符合物理定律，所以“自由意志”是一种假象，宇宙从起诞生的那一刻起，一切都已注定！

反方论据：

第一：“混沌”现象。相比你已熟知这句话：当南美洲的一只蝴蝶扇动翅膀，就会导致几周后北大西洋的一次飓风。但是这句话并没有证明这一切不是决定性的，只是说明人类目前的测量和计算能力还远远不够。

第二: “测不准”原理：粒子的位置与动量不可同时被确定，位置的不确定性越小，则动量的不确定性越大，反之亦然。但这个原理只说了无法“测量”物质某个方面的属性到任意精度，从而限制了我们预测未来的能力。但是能“预知未来”只是证明宇宙是确定性的一个充分但不必要条件。从测不准原理中，看不出宇宙中的不确定性的来源。

第三：所有的量子物理理论。量子物理理论中充满着各种概率，经常看到的表述是：粒子出现在这个位置的概率是xxx。我们一旦测量了这个粒子，“现实”就确定了下来。目前量子物理现象是宇宙中最像随机性来源的地方。 问题是，这种不确定性的来源是啥，有来源吗？是否有更基础的理论去解释这种随机性，从而可以免除这种不确定性，得到确定性的解释？

爱因斯坦曾经很不喜欢量子物理中的各种概率性解释，以至于有一句名言：上帝不掷骰子。但是，几十年过去了，似乎根本找不到根基本的解释，所有的现象指向一个结论：上帝在不停的掷骰子。

但是即使如此，似乎也不能完全否定宇宙是决定性。量子力学理论似乎只作用于微观世界，预测未来，完全不需要预测计算到每个例子层面的运动情况。如果只考虑宏观层面，宇宙是否就是决定性的呢？

举个极端例子，比如我们能推断出宇宙大爆炸，就是从宇宙膨胀这一现象推导出来的。同理，我们也能推断出宇宙至少在未来几十亿年能仍然继续膨胀。这里面不需要考虑量子力学的部分。

这还会引申出一个问题，就是人有自由意志吗？如果对一个人的脑细胞中的每个原子之间的运动都能精确计算和预测，是否就能预测人的行为？当然，要计算原子的运动，就必须考虑量子物理，似乎是做不到的。这是目前值得欣慰的一个情况，保留了自由意志存在的可能性。

但在这部剧中，弗雷斯特的那句话即在暗示：自由意志不存在，你（塞奇）在实验室里的第一天的种种行为（具体做了啥，请自行看剧）都是我预先计算出来的。

“开发者”这部剧第一季的梗就介绍到这里。这部剧上映的时间正好撞上了HBO大热的“西部世界”，但只要需要你稍微安静下来仔细品味此剧，相信你会喜欢“开发者”。希望你看了我的介绍，能更好欣赏此剧。我也尽快会更新后面几集的内容。