世界理论
一天之内通常会收到好几封邮件。有时邮件被标记为“紧急”。有时很长，有时很短。有时内容简明扼要，有时则带有阴谋论色彩。如今，有时甚至有人与人工智能“合作”撰写邮件。但这些邮件都有一个共同的主题：它们都旨在阐述作者（或许是他们的人工智能）发明的某种关于宇宙运行的基本理论。
看到这么多人觉得思考科学的基本问题很有趣，某种程度上令人鼓舞。但某种程度上，这也让我非常沮丧。投入了那么多精力，却发现很多东西都偏离了目标。大多数时候，这些研究充其量只是基于高中物理——完全忽略了20世纪物理学所学到的一切。有时很容易看出他们说的根本不对；很多时候，事情太过模糊或混乱，让人难以言表。
大多数物理学家把那些提出此类理论的人称为“疯子”，要么直接丢弃，要么回以嘲笑。我从来不觉得这样做是对的。不知何故，我一直觉得总得有个办法，把这种兴趣和努力引导到对所有相关人员都有益、有成就感的事情上。或许，只是或许，我现在至少有了一个朝这个方向的想法。
当然，关于科学如何进步的种种迷思四处流传，也无助于解决问题。牛顿是在一个苹果掉在头上时突然发现了万有引力。爱因斯坦提出相对论时，还是一个卑微的办事员。当你真正研究科学史时，你会发现——基本上毫无例外——人们取得的进步背后总有一段漫长而复杂的个人故事。当苹果（或许是杜撰的）掉下来时，牛顿已经是一位顶尖教授了。爱因斯坦在一所顶尖大学获得了博士学位，之后去了当时的硅谷——瑞士专利局。
灵光乍现、凭空而来的情况几乎从不可能发生。尤其是在基础物理学领域，尤其是在过去一个世纪左右，该领域已经发展出相当高超的抽象和形式主义理论。其中既有日常物理学，我们可以从日常经验中推理出来。还有远离我们日常经验的宏观和微观物理学。但正是这些物理学，才是我们探索事物运作原理的最佳途径。如果你不了解这些，那么在物理学基础研究方面就会处于极其不利的地位。
当然，我首先要说的是，在科学领域，“传统智慧”常常会让人误入歧途。我们需要新的、焕然一新的理念，这些理念往往能够挑战人们长期以来所假设的事物的基础。但是，当——就像在物理学中——对已阐明的问题拥有方法论深度时，这便是取得进一步进展的良好起点。或许，用传统的数学方法研究量子场论并不完全正确。但是，抛弃所有引领我们走向量子场论的抽象和概括，并回到高中物理之类的知识体系，会将我们带入错误的思维层面。
我是如何努力探索基础物理学的呢？ 过去几年对我来说是激动人心的时光。我毕生致力于科学技术研究，最终—— 令我惊讶的是——在理解基础物理学和宇宙运行机制方面取得了重大突破。虽然我们现在的Wolfram 物理项目表面上可以相当简单地解释，但其背后却蕴藏着层层深厚的思想、形式主义和计算研究。
不过，从某种程度上来说，我是一个“业余物理学家”，把科学当作一种爱好 —— 就像那些给我写信的人一样。但在表面之下，故事却大不相同。是的，近四十年来，我的主要日常工作是担任一家科技公司的首席执行官。但（十几岁的时候）我开始研究物理，很快就成为了一名相当成功的职业物理学家。事实上，我从事技术工作的一个主要动机一直是打造我想要的用于科学研究的工具。所以，是的，多年来我确实保持着所谓的“严肃爱好”，那就是做科学（例如，现在在沃尔夫勒姆研究所工作）。
不得不说，如果我继续深陷学术体系——及其日益严格的条条框框——我肯定无法取得如今的成就。能够自由地规划自己独立的学术道路，对我来说至关重要。尽管拥有这种体制上的独立性，我仍然会经常运用自己对现有物理学的颇为广泛的知识。诚然，我构建的新范式让我摒弃了一些长期以来被人们所相信的东西。但我从未轻易地否定过任何东西。我总是会彻底理解我所否定的东西——为此，我习惯于详细研究它的历史，看看人们最初是如何相信它的。
如果你只是听到我在播客上说的话，你可能会以为我所弄清楚的东西只是通过我描述的简单方式突然出现在我面前。但事实并非如此。这始终是一个复杂的过程，充满了细致而系统的工作。我做事的核心是我们在过去四十年中构建的技术大厦。我使用Wolfram 语言作为媒介来理清我的想法。我用它在计算机实验中将这些想法具体化——这些实验经常产生我完全没有想到的结果。我尽可能坚持从第一原理开始理解一切，这样我就可以确信我知道自己在说什么。（哦，我与非常有才华的人一起工作，并且拥有一个包括许多世界顶尖科学家的庞大网络，这也有帮助。）
所以，是的，即使我设法简单地解释，我所做的科学研究背后也总是隐藏着各种各样的复杂性。所以，当我收到一封电子邮件，上面写着“我昨天才弄明白物理”，或者“高中物理里有一个事实可以解释宇宙”，这听起来完全不真实。即使有人说“人工智能帮助了我”，而且表面上是技术性的学术陈述。
我的1975年经历
1975 年，我 15 岁，刚开始撰写有关我自己的物理研究的论文，就收到了一封奇怪的信，现在它已泛黄，保存在我的档案中：
该书的作者继续（详细地）描述他的“环状假说”——电子和质子等粒子实际上是承载电流的小线圈：
似乎有些事情明显不对劲，所以我决定指出来（我当时就读的是伊顿公学；“新建筑”是 19 世纪 40 年代建造的）：
是的，那时我年轻得多（签名也相当幼稚！）。我没想到第一次回复后，就收到了铺天盖地的信件，信里全是精心手写的计算公式。我回复了几次，但似乎毫无进展。所以我放弃了。但后来我开始收到一些信，上面写着“请把我的计算公式发回来”。我的档案里还留着我准备的那个信封。但我觉得我应该说点明确的话来结束这一切。但我一直没时间这么做。这让我有点难过……
但回顾半个世纪前收到的那封信，我惊讶地发现它与我今天收到的许多电子邮件竟如此相似（尽管如今的文笔通常不那么雄辩）。不知何故，人们一直热衷于运用日常思维和日常经验来“解决物理问题”，而这种热情甚至让那些从未深入接触过20世纪物理学的人也对此产生了惊人的信念。
人们实际上应该做什么？
假设你对科学研究充满热情，但却没有机会花数年时间学习现有物理学之类的技术细节。你该怎么办？
也许你有一些特别的想法，或许是基于你听到或读到的东西。如果这个想法涉及像物理学一样技术深度的领域，那么要将其发展成实用的方法，实际上将是一个巨大的挑战。而且，要真正做到这一点，你很可能需要学习大量的技术细节——相当于几年的学校教育。
但如今，你可能会想：“人工智能就帮不上忙吗？”好吧，如果你把你的想法告诉一位高端的法学硕士（LLM），它或许能写出一些看起来和感觉上都像科学论文的东西。但不幸的是，几乎可以肯定，这篇论文最终会一派胡言。逐句甚至逐段地看，它看起来可能还行。但是——假设你的想法还没有在互联网上被人工智能解读出来——那么，无论人工智能声称自己进行了多少“推理”，它几乎不可能写出任何有条理的东西。
虽然人工智能本身并不能真正发挥作用，但计算机和计算却可能有所帮助。因为如果你能将你的想法“超越纯粹的文字”，转化为更正式、更精确的形式，那么情况可能会有所不同。因为这样你就可以做我长期以来一直在做的事情，并利用计算的力量来完成“繁重的工作”，以探索你的想法。是的，这是 Wolfram 语言的理想用例。因为 Wolfram 语言不仅能让你向计算机描述事物，还能帮助你以清晰的计算形式表达你的想法。现在，你甚至很有可能使用我们的 AI 笔记本助手来帮助你入门。
但需要强调的是，如果要实现这一点，你最终必须真正理解——并且清晰地理解——用来描述你想法的计算语言代码。如果你一开始只是“用文字”，那么这个门槛会很高。但一旦你达到了这个门槛（或者找人帮你达到这个门槛），你就可以开始行动，像许多世界顶尖科学家一样，依靠计算机和 Wolfram 语言进行“真正的科学研究”。
不过，如果我实事求是地讲，我收到的“业余科学”邮件中，只有极少数看起来能够接受这种形式化。而且大多数时候，我只是觉得他们选错了战场。他们试图“解决物理问题”并“击败爱因斯坦”。但正如我所解释的，你必须拥有丰富的技术知识，才能在这样的努力中取得令人信服的进展。
那么，故事就此结束了吗？难道科学前沿就此对那些非受过严格训练的科学家“圣职”的人们关闭了吗？好吧，你得做好从事细致、系统性工作的准备。但好消息是，如今确实有机会做出伟大的、基础性的贡献，而这些贡献并不依赖于所有技术细节，比如现有物理学。
是的，如今，即使没有受过那么多技术训练，也还是有办法做出意义重大、独创性十足的基础科学研究——而且这些研究可能不仅在科学上，而且在哲学上也具有深远的意义。它不会是那种“突然出现并解决物理学问题”的东西。但它可以成为一块基石，甚至可能应用于物理学——这代表着一种持久的智力贡献。
事实上，过去45年左右，我自己的工作或许最清晰地展现了可能性。但最终，真正开启这一机遇的，是我们这个时代伟大的智慧发展：计算范式。如果没有其他帮助，我们只能埋头苦干，钻研所有技术细节，才能触及科学前沿。但我们正在学习的是，以计算为基础的思维方式能够带来变革：一种直接深入科学基础的方式。而对于那些选择使用它的人来说，这是一种通往前沿的直接路径。
过去这一点可能不那么清晰。但尤其现在，凭借我们的物理项目及其后续成果，我认为我们可以确信，在物理学和数学等领域的“底层”，理论科学背后一定存在着有意义的计算基础。正是这些基础——在计算的帮助下——让我们能够探索科学的新前沿。
这一切都是为了探索计算型宇宙——一个充满计算可能性的宇宙。计算型宇宙无限广阔，每个人都能在其中找到一席之地。这是一个从未有人涉足过的地方。在那里，新的科学有待发现——而这些发现一旦被发现，将永垂不朽。
如今，我给这类科学起了个名字， 叫做“规则学”（ruliology ）：研究具有（通常很简单的）计算规则的系统。从某种程度上来说，我们可以将规则学视为终极理论科学：其他科学的起源。我自己从事规则学研究已有45年，这些年来，它一直是我大多数发现的核心。但即便如此，我所做的一切，也只是触及了规则学的皮毛，尚未真正探索其奥秘。
哪怕只是挑选出规则学中研究最为深入的一个领域：元胞自动机的研究。走进计算型宇宙，我们就能立即找到各种丰富多彩的例子，而且可以肯定的是，这些例子前所未见：
每一个都像是一个独立的世界：一个包含各种可供研究的详细行为的系统。它需要科学创造力来弄清楚要研究什么。并且需要一定的清晰思维来追踪可能发现的内容。但有了 Wolfram 语言作为工具，人们的探索将无止境。
撰写一篇描述这些现象的计算论文，你将对科学做出明确的贡献。不要指望你所看到的细节会立即与物理学现象联系起来。即使你使用超图、 多路系统等，你的操作也必然远远低于过去一个世纪物理学所探索的范围。但你研究得越广泛、越深入，你就越有机会发现规则学的核心现象，这些现象将延伸到许多其他领域，包括潜在的物理学。
通过计算机实验，你会培养一种新的直觉。我想我从未见过有人在仔细观察计算型宇宙时，不为之惊叹。但凭借这种直觉，你会对在计算型宇宙中探索的事物有所了解。你也会获得一种真正的“21世纪”科学思维方式。最终，这种思维方式不仅可能引导你得出具体的科学结论，还可能引导你得出更深刻、更普遍的概念或哲学结论。
日常的世界经验赋予人们某种直觉，其含义在数千年中已被充分阐释。但计算宇宙的经验是全新的，如果人们能够成功地将其内化，就能从中获得关于事物运作方式的全新思考。
那么，这对我收到的邮件流意味着什么呢？有时候，邮件里已经包含了一条规则学（ruliology）的内容。邮件描述了一个清晰的计算现象。收到这样的邮件时，我会心想：“是的，这东西将来会对科学做出贡献”。但太多时候，邮件的主旨却是“这是我通过论证，主要是用文字，得出的一个理论”。几个世纪前，这或许是常态。但现在，类似的东西根本没有机会触及物理学之类的前沿领域。
或许，要达到这些前沿的唯一途径就是学习现有的物理学体系。但规则学提供了一条独特的捷径。规则学是一个如此广阔且相对较新的领域，以至于从某种意义上说，我们不可避免地在某种程度上都是它的初学者。我花了数年时间为它构建工具，现在通过 Wolfram 语言，这些工具可供所有人使用。所以现在我们可以一起探索它了。
当一个人在规则学中有所发现时，它本身就具有某种抽象的永恒性。你发现的规则将永远发挥作用。从某种意义上说，它帮助我们超越了人类的本质。我们偶然发现了某种永恒之物，它将永远如此。能够发现这样的东西，并知道历史上从未有人见过它，很难不感到敬畏。
我愿意认为，这类东西正是人们在试图构建“物理理论”时所追求的本质。但不同之处在于，一篇扎实的规则学著作——很可能包含着令人震撼且出乎意料的图像——代表着一项真正的科学成就，值得人们引以为豪，并能长期载入科学经典。
所以，请发来规则学，而不是更多空洞的物理理论！让我们把所有精力都投入到21世纪科学的根本使命上：系统地探索计算宇宙。
我如何开始？
开始学习“纹饰学”的最好方法就是开始实践。看看我写的一些关于“纹饰学”的文章。点击任何作品中的任意图片，Wolfram 语言就能复现该图片。先找到一张你觉得有趣的图片，尝试修改它的代码，并尝试理解其中的原理。我们计划建立一个系统的“纹饰学”教育项目，并建立一个全新的、现代化的“纹饰学”研究成果发表平台。我们还计划提供基础设施，帮助建立一个系统的全球“纹饰学”社群。