人類對(duì)現(xiàn)實(shí)有些疑問(wèn)。我們一直在經(jīng)歷它，但是很難定義它，更不用說(shuō)理解它了?，F(xiàn)實(shí)看起來(lái)如此牢固，但當(dāng)我們仔細(xì)檢查時(shí)，它像海市蜃樓一般融化了。我們不知道它是什么時(shí)候開(kāi)始的，它有多大，它來(lái)自何處以及將要去往何方，我們當(dāng)然也不知道它為什么存在。但是，理解現(xiàn)實(shí)的愿望似乎是我們探索自然的一部分，并且我們?cè)谶@條路上已經(jīng)走了很長(zhǎng)一段時(shí)間，但科學(xué)家們研究得越深入越感到困惑。

1.現(xiàn)實(shí)究竟是什么？

現(xiàn)實(shí)是一個(gè)巨大而令人困惑的概念， 一種表示“一切都存在”的抽象方式。它需要吸收很多東西：空間，時(shí)間，物質(zhì)，能量，力量，意識(shí)，甚至是抽象觀念。

曾獲得諾貝爾獎(jiǎng)的物理學(xué)家理查德·費(fèi)曼曾經(jīng)說(shuō)過(guò)，理解現(xiàn)實(shí)的努力就像在不了解規(guī)則的情況下觀看象棋一樣。通過(guò)觀察象棋比賽，我們慢慢掌握了棋子的形狀以及它們?nèi)绾我苿?dòng)和互動(dòng)。

20世紀(jì)中葉，物理學(xué)家認(rèn)為他們至少已經(jīng)確定了現(xiàn)實(shí)的基本原理：粒子和量子場(chǎng)。粒子組成了我們周?chē)奈镔|(zhì)和能量，而量子場(chǎng)則負(fù)責(zé)控制電磁力的作用力，現(xiàn)實(shí)的游戲規(guī)則是由量子理論設(shè)定的。

這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模型已經(jīng)經(jīng)受了時(shí)間的考驗(yàn)，希格斯玻色子的發(fā)型證實(shí)了它至少還在正確的軌道上。標(biāo)準(zhǔn)模型至少滿足了對(duì)現(xiàn)實(shí)的一種哲學(xué)定義：存在什么以及它做什么？

但標(biāo)準(zhǔn)模型遠(yuǎn)不能完全解決問(wèn)題。它排除了物理學(xué)家相當(dāng)確定的許多真實(shí)事物，即使它們尚未被表征，包括暗物質(zhì)和暗能量。而且，它無(wú)法解釋基本定義我們對(duì)現(xiàn)實(shí)和引力的力量。

問(wèn)題在于量子理論和廣義相對(duì)論沒(méi)有遵循相同的規(guī)則。量子理論是基于存在于微小，不可分割的塊中的現(xiàn)實(shí)，相對(duì)論是光滑且連續(xù)的。這意味著我們無(wú)法理解引力理論和量子理論都在起作用的情況，例如黑洞，大爆炸或引力場(chǎng)中的微小粒子。

因此，當(dāng)今物理研究的最緊迫挑戰(zhàn)是找到一種統(tǒng)一量子理論和相對(duì)論的方法。

有很多選擇，比如圈量子引力論，它認(rèn)為時(shí)空不是很平穩(wěn)，而是由微小的圈組成。還有弦理論：所有粒子和力都是一維字符串上的點(diǎn)，它們延伸到七個(gè)或更多不可見(jiàn)的額外維度。圈量子引力論和弦論都試圖解決引力和量子效應(yīng)之間的某些不兼容問(wèn)題，但這兩種理論本身也都有其問(wèn)題。

糾纏是理論物理學(xué)家探索的最新途徑，這種糾纏是一種量子現(xiàn)象，即使兩個(gè)粒子相距很遠(yuǎn)，兩個(gè)粒子也可以相互影響。糾纏越強(qiáng)，空間越扭曲。一些物理學(xué)家認(rèn)為這意味著時(shí)空是從量子力學(xué)中出現(xiàn)的。

兩者無(wú)法統(tǒng)一起來(lái)，除非我們能弄清現(xiàn)實(shí)的另一個(gè)必備特征：時(shí)間。在相對(duì)論中，時(shí)間是中心。量子理論忽略了它。并且，兩者都無(wú)法解釋為什么時(shí)間總是出現(xiàn)在一個(gè)方向上。

2.現(xiàn)實(shí)如何開(kāi)始？

盡管我們并沒(méi)有完全理解現(xiàn)實(shí)是什么，也可能永遠(yuǎn)不會(huì)理解，但這并不能妨礙我們探尋其來(lái)源。這就好比我們是池塘里的魚(yú)，試圖推斷池塘的情況。

傳統(tǒng)理論認(rèn)為，現(xiàn)實(shí)起源于宇宙大爆炸。宇宙是在無(wú)生命的138億年前突然出現(xiàn)的，從而引發(fā)了從未停止過(guò)的持續(xù)擴(kuò)張。 這種理論與現(xiàn)有證據(jù)很好地吻合，比如宇宙在不斷擴(kuò)張，但它尚未被令人信服的接受。

對(duì)大爆炸理論的疑問(wèn)在于：虛無(wú)如何產(chǎn)生整個(gè)宇宙？ 另一個(gè)主要的絆腳石是宇宙突然存在后的瞬間，那時(shí)為什么整個(gè)宇宙都被集中到一個(gè)無(wú)限密度和溫度的點(diǎn)上？

其它一些理論可能會(huì)解答這些疑問(wèn)。比如，我們的宇宙的開(kāi)始與先前的宇宙的結(jié)束相吻合。您可以把它想象成一個(gè)沙漏，兩個(gè)半部通過(guò)一個(gè)非常狹窄的脖子相互連接。在這種理論模型中，宇宙曾經(jīng)的半徑為10的負(fù)25方厘米，這比電子的半徑小十億倍以上。 盡管這已經(jīng)很小了，但是比大爆炸所需要的虛無(wú)還要大。

這種沙漏模型被稱為“大反彈”，它對(duì)現(xiàn)實(shí)如何開(kāi)始產(chǎn)生了巨大影響。理論計(jì)算表明，先前的宇宙必須與我們自己的宇宙相似，因此其起源也必須相似。這也意味著它也將從先前宇宙的崩潰開(kāi)始，直到整個(gè)永恒。宇宙大反彈理論模型中，時(shí)空永遠(yuǎn)不會(huì)消失，換句話說(shuō)，現(xiàn)實(shí)一直存在，沒(méi)有開(kāi)始，也沒(méi)有終結(jié)。這似乎難以想象，也違反直覺(jué)。但是，在空間和時(shí)間出現(xiàn)之前完全不存在現(xiàn)實(shí)的理論更讓人難以理解。

3.現(xiàn)實(shí)在任何地方都一樣嗎？

在已知宇宙中的任何地方旅行，自然法則總是一樣。這是物理學(xué)的基本原理，它認(rèn)為我們的宇宙是其余部分的代表性樣本。

當(dāng)然，在我們所看到的宇宙中，物理定律“絕對(duì)相同”。 但是這里需要注意的一個(gè)重要問(wèn)題，我們可以看到的宇宙，那我們看不到的宇宙呢？人類注定永遠(yuǎn)看不見(jiàn)宇宙的某些部分。因?yàn)橛钪嬲詷O快的速度膨脹，而光速卻是有限的，所以，宇宙的外圍在我們視野中消失了，永遠(yuǎn)失去聯(lián)系，因?yàn)樗鼈儼l(fā)出的光永遠(yuǎn)無(wú)法到達(dá)我們。我們視野內(nèi)已知的宇宙在各個(gè)方向上延伸約460億光年。我們尚不知道宇宙還能延伸多少，但在超出我們視野的地方，物理定律可能是不同的。

我們的現(xiàn)實(shí)物理定律有利于生命，宇宙學(xué)家稱此為剛剛好原則。如果任何物理定律稍有不同，我們就不可能存在。 僅舉一個(gè)例子，如果將質(zhì)子和中子保持在原子內(nèi)部的強(qiáng)大核力稍微增強(qiáng)一些，那么在生命開(kāi)始于地球之前，太陽(yáng)早就爆炸了。

物理學(xué)家?guī)缀蹩梢钥隙ㄟ€存在有其它的宇宙。多元宇宙是包括黑洞物理學(xué)和弦論在內(nèi)的許多理論的產(chǎn)物。并非所有宇宙都產(chǎn)生不同的物理定律，但有些宇宙會(huì)這樣，例如，弦理論認(rèn)為會(huì)產(chǎn)生多達(dá)10的500方個(gè)具有不同物理定律的宇宙。

如果只有一個(gè)宇宙，那么我們很有可能發(fā)現(xiàn)關(guān)于物理學(xué)的所有定律。不幸的是，這就好像通過(guò)在一個(gè)小島上考察生命來(lái)了解所有生物的多樣性一樣?，F(xiàn)實(shí)在其它地方可能會(huì)有所不同，但是宇宙太大了，我們無(wú)法確定。

4.我們可以感知現(xiàn)實(shí)嗎？

每個(gè)人都對(duì)現(xiàn)實(shí)有很好的理解。人的腦海里生動(dòng)地描繪了周?chē)氖澜纾郝曇?，氣味，色彩和物體形狀充滿了大腦。不過(guò)，一些研究人員認(rèn)為，人腦海中的映像與現(xiàn)實(shí)毫無(wú)相似之處。

從某種意義上說(shuō)，人的主觀體驗(yàn)并不是全部的現(xiàn)實(shí)。與蜜蜂不同，人類通常看不到紫外線。與海龜，蠕蟲(chóng)和狼不同，我們無(wú)法感知地球的磁場(chǎng)，我們對(duì)其它動(dòng)物可以聽(tīng)到的聲音根本聽(tīng)不見(jiàn)，而嗅覺(jué)也相對(duì)較弱。

最重要的是，我們的大腦只向我們呈現(xiàn)快照。 如果我們的感官涉及到每一個(gè)細(xì)節(jié)，我們將不知所措。我們的感覺(jué)正在做很多事情，比如數(shù)據(jù)壓縮：為了能夠運(yùn)行而進(jìn)行簡(jiǎn)化。

實(shí)際上，您“看到”的大部分內(nèi)容都是幻覺(jué)。我們的眼睛不是全視野的，而是捕捉被稱為掃視的快速運(yùn)動(dòng)之間的短暫的圖像瞥見(jiàn)。在這些過(guò)程中，我們實(shí)際上是盲目的，因?yàn)榇竽X不會(huì)處理它們發(fā)生時(shí)所出現(xiàn)的信息。如果您對(duì)此有所懷疑，請(qǐng)用鏡子盯著自己的眼睛，然后迅速將視線從一側(cè)移到另一側(cè)，然后再次移回，你能看到你的眼睛在動(dòng)嗎？

大腦還被密閉在頭骨的堅(jiān)固外殼內(nèi)。它無(wú)法直接訪問(wèn)外界，因此依賴于通過(guò)我們的感官器官獲得的信息。我們的眼睛獲取有關(guān)電磁輻射波長(zhǎng)的信息，我們的耳朵檢測(cè)到空氣顆粒的振動(dòng)，我們的鼻子和嘴巴檢測(cè)到我們聞到的味道以及味道的揮發(fā)性分子。通過(guò)我們僅部分理解的復(fù)雜過(guò)程，大腦將這些獨(dú)立的輸入整合為統(tǒng)一的意識(shí)。

問(wèn)題是，這種主觀的內(nèi)部形象在多大程度上代表了客觀現(xiàn)實(shí)？

這是一個(gè)充滿爭(zhēng)議的問(wèn)題。有些人認(rèn)為客觀和主觀現(xiàn)實(shí)之間沒(méi)有界限。如果覺(jué)得有界限，那現(xiàn)實(shí)與思維本質(zhì)上就是天生不同的，因此，我們永遠(yuǎn)不可能進(jìn)入現(xiàn)實(shí)。一些人認(rèn)為現(xiàn)實(shí)取決于我們，取決于我們看待世界的方式，但在同時(shí)，我們所感知的只是這一現(xiàn)實(shí)的一個(gè)方面，因?yàn)槲覀兊母兄怯晌覀兣銮蓳碛械母杏X(jué)所決定的。

以藍(lán)色為例，物理學(xué)家根據(jù)光的波長(zhǎng)對(duì)其進(jìn)行定義，但是，藍(lán)色不是物體的屬性，而是我們與其互動(dòng)的屬性。別的動(dòng)物可能會(huì)經(jīng)歷自己的現(xiàn)實(shí)，這種邏輯也適用于科學(xué)描繪的現(xiàn)實(shí)：物理學(xué)所描述的世界也像是另一種基于科學(xué)儀器的測(cè)量結(jié)果的解釋，它揭示了人類感官自身無(wú)法鎖定的特性和過(guò)程。

因此，有科學(xué)家認(rèn)為，我們看不到真正的現(xiàn)實(shí)。就像電腦上玩游戲，我們都知道這些東西并不是真的存在，它們只是計(jì)算機(jī)軟件渲染后的結(jié)果。

根據(jù)這種觀點(diǎn)，我們的大腦和傳感系統(tǒng)共同構(gòu)成了一個(gè)用戶界面，從而簡(jiǎn)化了世界的復(fù)雜性，就像智能手機(jī)屏幕上的圖標(biāo)是操作小工具基礎(chǔ)電路的工具一樣。我們所看到的一切實(shí)際上都是一種抽象的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用于時(shí)空上根本不存在的某些東西。

5.我們對(duì)現(xiàn)實(shí)的看法都一樣嗎？

我們對(duì)現(xiàn)實(shí)的有意識(shí)的體驗(yàn)可能與真實(shí)的現(xiàn)實(shí)完全不同，但是人們對(duì)現(xiàn)實(shí)的看法都一樣嗎？有證據(jù)表明并不是。

比如足球比賽，如果您對(duì)裁判判罰感到懷疑，那么請(qǐng)放心，對(duì)方的球迷也有同樣的感覺(jué)。當(dāng)然，這并不客觀，但是客觀性并不總和與現(xiàn)實(shí)有關(guān)。我們只用已經(jīng)相信的東西去感知世界，這具有進(jìn)化意義，因?yàn)樗刮覀兡軌騽?chuàng)建思維捷徑。畢竟，重新評(píng)估每條信息將浪費(fèi)稀缺的智力資源。但是捷徑將使我們面臨現(xiàn)代世界的許多弊端，從假新聞到陰謀論等。

人如何生活在同一現(xiàn)實(shí)中卻又以不同的方式體驗(yàn)它呢？ 一個(gè)明顯的答案是我們被騙了。另一個(gè)原因是由于被稱為動(dòng)機(jī)推理和確認(rèn)偏見(jiàn)的特征，我們傾向于尋找或解釋符合我們先前存在的信念的事實(shí)。兩者無(wú)疑都在起作用，但是對(duì)我們的大腦如何處理信息的研究表明，感官知覺(jué)本身也存在問(wèn)題。

6.我們制造現(xiàn)實(shí)嗎？

創(chuàng)造現(xiàn)實(shí)的想法乍一看相當(dāng)荒誕，但從量子理論上看并非如此。

它基于一個(gè)奇特的事實(shí)，即，觀察似乎在確定現(xiàn)實(shí)當(dāng)中的起著關(guān)鍵作用。例如，像所有量子物體一樣，電子同時(shí)在許多地方都處于疊加狀態(tài)，這些可能性在稱為波動(dòng)函數(shù)的數(shù)學(xué)實(shí)體中進(jìn)行編碼，直到被測(cè)量為止。到那時(shí)，波動(dòng)函數(shù)崩潰了，所有的可能性都減少到了一個(gè)，一個(gè)確定的位置或狀態(tài)，我們會(huì)認(rèn)為這是就是現(xiàn)實(shí)。

就像雙縫實(shí)驗(yàn)一樣，這個(gè)測(cè)量問(wèn)題是物理學(xué)中最大的謎團(tuán)之一。有物理學(xué)家認(rèn)為，波動(dòng)函數(shù)的崩潰不是通過(guò)測(cè)量，而是觀察者有意識(shí)的的干預(yù)引起。這種理論認(rèn)為可能發(fā)生的一切在無(wú)限數(shù)量的平行宇宙中都起作用。根據(jù)這個(gè)理論，每做出一個(gè)決定，宇宙就會(huì)分裂為兩個(gè)。前意識(shí)的現(xiàn)實(shí)可能是一個(gè)多元宇宙，它所有可能的結(jié)果都發(fā)生在某個(gè)地方。

但這種理論也未必站得住腳，它否定了意識(shí)是人類和其它復(fù)雜生物專有的想法，認(rèn)為無(wú)生命的物體也可能具有基本的意識(shí)形式。 這種理論認(rèn)為意識(shí)本身可能是物質(zhì)的基本屬性，如果是這樣，那么就沒(méi)有所謂的前意識(shí)宇宙。

對(duì)量子理論的一種較新的解釋認(rèn)為：波函數(shù)崩潰是由觀察者更新他們的知識(shí)引起的，其實(shí)沒(méi)有客觀現(xiàn)實(shí)，只有我們對(duì)它的主觀估計(jì)。更激進(jìn)的學(xué)者甚至提出了一個(gè)客觀的外部世界（包括自然法則）如何從主觀經(jīng)驗(yàn)中產(chǎn)生的結(jié)果的理論模型。 這種理論聲稱，物理現(xiàn)實(shí)本質(zhì)上是相對(duì)于觀察者而言的，但是以客觀的方式進(jìn)行的。

7.我們可以創(chuàng)造新的現(xiàn)實(shí)嗎？

如何才能知道我們所處的現(xiàn)實(shí)是真實(shí)的？ 2002年，牛津大學(xué)的尼克·博斯特羅姆提出我們可能生活在計(jì)算機(jī)模擬中的理論，此后，哲學(xué)家和物理學(xué)家不斷對(duì)其辯論。

博斯特羅姆的模擬論據(jù)認(rèn)為，如果人類有朝一日能夠創(chuàng)建一個(gè)有意識(shí)的生物組成的模擬宇宙，那么我們很可能生活在這樣一個(gè)由計(jì)算機(jī)生成的宇宙中。 該思想理論假設(shè)最終將存在足夠的計(jì)算能力來(lái)創(chuàng)建人類歷史模擬，該模擬足夠詳細(xì)，可以使其中的模擬人員有意識(shí)。如果是這樣，那么從統(tǒng)計(jì)學(xué)上來(lái)講，我們更有可能生活在模擬中，因?yàn)槟M的人將大大超過(guò)未模擬的人。

博斯特羅姆說(shuō)：“如果這是真的，那就告訴了我們關(guān)于世界的一些非常重要的事情。現(xiàn)實(shí)的結(jié)構(gòu)與我們所假設(shè)的完全不同。這些模擬只有在機(jī)器的智商超過(guò)人類之后才有可能?！?/p>

也許這已經(jīng)發(fā)生了，我們就是其中一員。我們能知道這一點(diǎn)嗎？ 一些物理學(xué)家建議可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)找出答案。一種想法是觀察能量最高的宇宙射線的行為，它們的行為異?？赡茏C明現(xiàn)實(shí)不是真實(shí)的。

但我們應(yīng)該謹(jǐn)慎行事。這樣的發(fā)現(xiàn)可能是災(zāi)難性的： 如果我們的模擬器的控制者發(fā)現(xiàn)我們知道了“真相”的話，他們可能會(huì)把我們的宇宙關(guān)掉。

令人欣慰的是，即使我們處于仿真狀態(tài)，也不會(huì)使我們的現(xiàn)實(shí)生活變得不那么真實(shí)，它只是改變了我們對(duì)宇宙的一些形而上學(xué)的信念。 就像這并未改變我們現(xiàn)在坐在桌子旁的事實(shí)，它只是改變了桌子的最終構(gòu)成。

現(xiàn)實(shí)的本質(zhì)究竟是什么，這仍然沒(méi)有確切的答案，因此最終的探索仍在繼續(xù)。