现实,很难定义的一个东西,我们每天都在经历“它”,但我们一直不知道,它有多大,有多远,从哪里来,要到哪里去,它为什么会存在。
现实来自意识还是真实存在?
什么是“现实”?对于很多人来说,“现实”就是真实存在的东西。它是由物质组成的,例如椅子、桌子、树木、房屋、行星、动物、人等。它还包含一些抽象的概念,例如时空。所有这些“真实”事物的总和被称为“宇宙”。
那么,产生于我们大脑的思想意识呢,它是“真实”的吗?
按照唯物主义者的观点,答案是否定的。他们认为,相对于真实的物质而言,思想意识的所有属性都是次要、从属的,它仅仅是我们物理大脑的构造和行为。我们人类之所以以特定的方式行事,仅仅是因为我们的大脑遵循某些物理定律——其他所有客观存在的物质也遵守这些定律。因此,思想意识本身不比产生它的大脑更真实,虽然我们还没有真正认识它(思想意识本质到底是什么东西),但它仅仅是一种由大脑活动产生的“附带现象”,它对人的行为方式的影响没有超出那些物理定律所描述的范围。
一些哲学家的观点却恰好相反。他们认为,思想意识的体验本身应该是第一位的。因此,构成这种体验的“外部现实”应理解为从思想意识这些数据“抽象”出来的构造,是次要的。有人甚至认为,“我”的思想意识体验是最主要的,其他人的体验本身仅仅是从“我”的感觉数据中抽象出来的东西。
在英国牛津大学物理学家罗杰·彭罗斯看来,在任何情况下,要说服任何人相信这种“唯我论”为基础的现实理论是相当困难的。此外,他发现,我们在观测自然界的运行中所达到的精确度,很难在任何个人的思想意识中找到其基础。除了“唯我论”,将思想意识的体验看成是第一位的这种观点,他也难以接受,因为这相当于迫使他承认:“外部现实”仅仅是从某种形式中浮现出来的东西。他认为,真正的“外部现实”,是空间和时间在各个方向上无休止地延伸,不论是向外还是向内,都延伸到我们无法用感官直接感知的层面,需要借助于不同种类的精密仪器才能在各种尺度上对宇宙进行探索。
感官无法直接体验的物理定律
关于意识本身,一直以来就是一个谜。我们不知道它是如何从看似纯粹的计算和客观的物理定律(这些定律似乎支配所有客观事物的行为)中产生的。在我们所知道的物理定律中(我们还不知道所有的定律),有些定律的精确程度,已经远远超出我们感官的直接体验,甚至超过人类认知范围内所有有意识的个体计算能力的总和。
在宏观尺度上,比如爱因斯坦的广义相对论,它的深度和精确度,不是我们的感官能够直接体验的。在太阳系的运转方面,牛顿的引力理论已经相当精确,但爱因斯坦不仅对该理论进行了修正(爱因斯坦的理论在引力场变大的情况下更加适用),而且还预测出全新的结果(例如黑洞、引力透镜和引力波等)。它的理论预测和实际观测结果惊人的一致。例如,自20世纪70年代以来,天文学家就一直在监视一个被称为PSR 1913 +16脉冲双星的轨道。通过观测得到的数据不仅证实了引力波的存在,而且从太空接收到的信号,与爱因斯坦理论所预测的完全吻合,其精确程度更是达到了小数点后的14位。而直到2015年,LIGO(激光干涉引力波天文台)才首次直接探测到引力波。
在微观尺度上,目前也已有许多非常精确的观测结果证实了量子理论的准确性,以及量子理论对相对论场的合理阐释——这为我们提供了量子电动力学(粒子物理学标准模型的基础之一)。例如,电子的磁矩已经精确地测量到小数点后12位,且观察到的数字与量子电动力学理论预测完全吻合。
需要指出的是,以上这些相当精确的物理理论,都建立在异常复杂的数学之上。以引力为例,17世纪,牛顿初次提出他的理论,那时他只是用简单的数字进行阐述。后来人们发现,将微分几何学引入该理论后,它的精确度一下子就提高了,比最初提出它时高出数万倍。20世纪,爱因斯坦增加了微分几何学的复杂性,它的精确度获得空前提高,达到最初的1000万倍。
由此可见,理论精度的提高并不是因为引入了新的理论,而仅仅是理解了大量新的数据资料。只有当理论产生了之后,我们才能看到它的精确度,这揭示了物质的行为方式在最深层次上与数学体系是一致的。
物质实相与量子非实相
如果数学确实存在于客观存在的事物中,那么我们所看到的关于我们自己的“现实”究竟是什么实体?
比如,我们坐的椅子实际上是由什么组成的?显然,它是用木头制成的。那么,木头又是由什么制成的呢?可以说,是由曾经是活细胞的纤维。那这些纤维呢?是由单个原子。原子呢?原子是由原子核和核外电子。原子核呢?由质子和中子构成,并由强大的核力粘合在一起。这些原子核由电子环绕,而电子被相当弱的电磁力所束缚。再往下继续讲,质子和中子被认为是由夸克组成的,并由被称为胶子的实体结合在一起。
那么,到底什么是电子、夸克等?到此阶段,我们就只能参考描述它们的数学方程了(因为我们的感官已经对它们无能为力了)。对于电子和夸克来说,它们就是狄拉克方程所描述的那样。夸克与电子的区别在于它们的质量不同,并且夸克沉迷于电子所看不见的相互作用(即“强相互作用”)。那么,胶子是什么?它是传递强相互作用力的“量规”粒子,这又是一个只能借助数学方式的描述来理解的概念。
如果我们认为,一个电子仅是一个数学方程式的解的实体,那么,我们如何区分该电子与其他电子?在这里,量子力学的基本原理可以为我们解释。量子理论认为,所有电子都是无法区分的:我们不能说“这个电子”、“那个电子”,而只能谈论由电子所组成的整个系统——例如,这个系统是由几个电子组成的。同样,夸克、胶子,还有一些其他特定种类的粒子,都是这样,是不能区分的。从这点看,量子现实是奇怪的。
消失的“现实”
确实,量子现实在许多方面都很奇怪。单个量子粒子可以同时位于几个不同的位置,可以散布在某个区域中,也可以像波一样摆动(粒子具有波粒二象性)。的确,量子理论似乎在告诉我们,我们要相信的“现实”与我们习惯的相去甚远,以至于许多量子理论家会告诉我们,在考虑粒子尺度的现象时不要带有“现实”这个概念。他们还告诉我们,量子行为控制着所有现象,甚至由量子成分建造的大型物体本身也要遵循同样的量子规则——例如,你眼前的大楼归根结底是由看不到、摸不着的粒子构成的。这让人难以接受。
量子非实相从何而来,而我们实际体验的物质实相又从何而来?对于这些问题,当今的量子理论没有给出令人满意的回答。也许会有人认为:当今的量子理论并不完全正确。
但是,不得不说,截至目前,尚无公认的观测数据可以用来反对量子力学——现在所有谈及的对它的修正都只是推测性的。此外,即使是涉及到时空弯曲概念的广义相对论,它本身也偏离了我们习惯的“现实”概念。所以,无论我们是在量子尺度上看,还是穿越时空从广义相对论的层面上看,椅子、桌子和其他物质的现实性似乎都将消失,取而代之的是存在于数学世界中的更深层次的现实。
一种关于“现实”的观点
那么,数学实体又从何而来呢?有一种看法是:它可能存在于它们自己的世界——柏拉图式的数学世界。这种看法受到许多数学家的欢迎。因为这样一来,数学家所寻求的真理,在明确的意义上已经“存在”了——数学家的工作是发现真理,而不是去发明。
对数学柏拉图主义者来说,在柏拉图世界中寻找客观现实的最终归宿并不荒谬。但对其他许多哲学家来说,这是不可接受的。他们认为,数学只是理想化的意识概念,如果把数学看成是最终由我们的思想所产生的,那么我们就会陷入一种循环:我们的思想意识(数学)产生于我们客观存在的大脑,而那些物理定律(包括大脑构造)是建立在数学基础之上的,而数学需要我们的大脑来支持它的存在。
罗杰·彭罗斯认为,总共存在三种不同的现实,分别是客观的、意识的和(柏拉图式)数学的,并且到目前为止,它们之间的关系是不容易解释的。例如,我们还没有正确理解,为什么客观世界能够如此精确地反映在柏拉图式的数学世界中;也没有充分理解,当物质(例如存在于健康的人大脑中的物质)以某种方式被组织起来时,意识如何产生;也并不能真正理解,当意识被引导去理解数学问题时,它是如何能够预言数学真理的。
至于“客观现实”的本质到底是什么?彭罗斯并没有给出明确的答案。但他认为,我们应该先承认并接受柏拉图数学世界是永恒存在的,并承认我们可以通过心理活动(大脑)来访问它。只有这样,我们才能处理好“客观现实”与其他两个现实——意识的和数学的之间的联系,才能有助于正确地解决“现实”这个问题。
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