现实的本质究竟是什么？科学家们研究得越深入越感到困惑

人类对现实有些疑问。我们一直在经历它，但是很难定义它，更不用说理解它了。现实看起来如此牢固，但当我们仔细检查时，它像海市蜃楼一般融化了。我们不知道它是什么时候开始的，它有多大，它来自何处以及将要去往何方，我们当然也不知道它为什么存在。但是，理解现实的愿望似乎是我们探索自然的一部分，并且我们在这条路上已经走了很长一段时间，但科学家们研究得越深入越感到困惑。

1.现实究竟是什么？

现实是一个巨大而令人困惑的概念， 一种表示“一切都存在”的抽象方式。它需要吸收很多东西：空间，时间，物质，能量，力量，意识，甚至是抽象观念。

物理学家理查德·费曼

曾获得诺贝尔奖的物理学家理查德·费曼曾经说过，理解现实的努力就像在不了解规则的情况下观看象棋一样。通过观察象棋比赛，我们慢慢掌握了棋子的形状以及它们如何移动和互动。

20世纪中叶，物理学家认为他们至少已经确定了现实的基本原理：粒子和量子场。粒子组成了我们周围的物质和能量，而量子场则负责控制电磁力的作用力，现实的游戏规则是由量子理论设定的。

这个标准模型已经经受了时间的考验，希格斯玻色子的发型证实了它至少还在正确的轨道上。标准模型至少满足了对现实的一种哲学定义：存在什么以及它做什么？

但标准模型远不能完全解决问题。它排除了物理学家相当确定的许多真实事物，即使它们尚未被表征，包括暗物质和暗能量。而且，它无法解释基本定义我们对现实和引力的力量。

问题在于量子理论和广义相对论没有遵循相同的规则。量子理论是基于存在于微小，不可分割的块中的现实，相对论是光滑且连续的。这意味着我们无法理解引力理论和量子理论都在起作用的情况，例如黑洞，大爆炸或引力场中的微小粒子。

因此，当今物理研究的最紧迫挑战是找到一种统一量子理论和相对论的方法。

有很多选择，比如圈量子引力论，它认为时空不是很平稳，而是由微小的圈组成。还有弦理论：所有粒子和力都是一维字符串上的点，它们延伸到七个或更多不可见的额外维度。圈量子引力论和弦论都试图解决引力和量子效应之间的某些不兼容问题，但这两种理论本身也都有其问题。

纠缠是理论物理学家探索的最新途径，这种纠缠是一种量子现象，即使两个粒子相距很远，两个粒子也可以相互影响。纠缠越强，空间越扭曲。一些物理学家认为这意味着时空是从量子力学中出现的。

两者无法统一起来，除非我们能弄清现实的另一个必备特征：时间。在相对论中，时间是中心。量子理论忽略了它。并且，两者都无法解释为什么时间总是出现在一个方向上。

2.现实如何开始？

尽管我们并没有完全理解现实是什么，也可能永远不会理解，但这并不能妨碍我们探寻其来源。这就好比我们是池塘里的鱼，试图推断池塘的情况。

传统理论认为，现实起源于宇宙大爆炸。宇宙是在无生命的138亿年前突然出现的，从而引发了从未停止过的持续扩张。 这种理论与现有证据很好地吻合，比如宇宙在不断扩张，但它尚未被令人信服的接受。

宇宙大爆炸理论

对大爆炸理论的疑问在于：虚无如何产生整个宇宙？ 另一个主要的绊脚石是宇宙突然存在后的瞬间，那时为什么整个宇宙都被集中到一个无限密度和温度的点上？

其它一些理论可能会解答这些疑问。比如，我们的宇宙的开始与先前的宇宙的结束相吻合。您可以把它想象成一个沙漏，两个半部通过一个非常狭窄的脖子相互连接。在这种理论模型中，宇宙曾经的半径为10的负25方厘米，这比电子的半径小十亿倍以上。 尽管这已经很小了，但是比大爆炸所需要的虚无还要大。

这种沙漏模型被称为“大反弹”，它对现实如何开始产生了巨大影响。理论计算表明，先前的宇宙必须与我们自己的宇宙相似，因此其起源也必须相似。这也意味着它也将从先前宇宙的崩溃开始，直到整个永恒。宇宙大反弹理论模型中，时空永远不会消失，换句话说，现实一直存在，没有开始，也没有终结。这似乎难以想象，也违反直觉。但是，在空间和时间出现之前完全不存在现实的理论更让人难以理解。

3.现实在任何地方都一样吗？

在已知宇宙中的任何地方旅行，自然法则总是一样。这是物理学的基本原理，它认为我们的宇宙是其余部分的代表性样本。

平行宇宙

当然，在我们所看到的宇宙中，物理定律“绝对相同”。 但是这里需要注意的一个重要问题，我们可以看到的宇宙，那我们看不到的宇宙呢？人类注定永远看不见宇宙的某些部分。因为宇宙正以极快的速度膨胀，而光速却是有限的，所以，宇宙的外围在我们视野中消失了，永远失去联系，因为它们发出的光永远无法到达我们。我们视野内已知的宇宙在各个方向上延伸约460亿光年。我们尚不知道宇宙还能延伸多少，但在超出我们视野的地方，物理定律可能是不同的。

我们的现实物理定律有利于生命，宇宙学家称此为刚刚好原则。如果任何物理定律稍有不同，我们就不可能存在。 仅举一个例子，如果将质子和中子保持在原子内部的强大核力稍微增强一些，那么在生命开始于地球之前，太阳早就爆炸了。

物理学家几乎可以肯定还存在有其它的宇宙。多元宇宙是包括黑洞物理学和弦论在内的许多理论的产物。并非所有宇宙都产生不同的物理定律，但有些宇宙会这样，例如，弦理论认为会产生多达10的500方个具有不同物理定律的宇宙。

如果只有一个宇宙，那么我们很有可能发现关于物理学的所有定律。不幸的是，这就好像通过在一个小岛上考察生命来了解所有生物的多样性一样。现实在其它地方可能会有所不同，但是宇宙太大了，我们无法确定。

4.我们可以感知现实吗？

每个人都对现实有很好的理解。人的脑海里生动地描绘了周围的世界：声音，气味，色彩和物体形状充满了大脑。不过，一些研究人员认为，人脑海中的映像与现实毫无相似之处。

从某种意义上说，人的主观体验并不是全部的现实。与蜜蜂不同，人类通常看不到紫外线。与海龟，蠕虫和狼不同，我们无法感知地球的磁场，我们对其它动物可以听到的声音根本听不见，而嗅觉也相对较弱。

我们的大脑只向我们呈现快照

最重要的是，我们的大脑只向我们呈现快照。 如果我们的感官涉及到每一个细节，我们将不知所措。我们的感觉正在做很多事情，比如数据压缩：为了能够运行而进行简化。

实际上，您“看到”的大部分内容都是幻觉。我们的眼睛不是全视野的，而是捕捉被称为扫视的快速运动之间的短暂的图像瞥见。在这些过程中，我们实际上是盲目的，因为大脑不会处理它们发生时所出现的信息。如果您对此有所怀疑，请用镜子盯着自己的眼睛，然后迅速将视线从一侧移到另一侧，然后再次移回，你能看到你的眼睛在动吗？

大脑还被密闭在头骨的坚固外壳内。它无法直接访问外界，因此依赖于通过我们的感官器官获得的信息。我们的眼睛获取有关电磁辐射波长的信息，我们的耳朵检测到空气颗粒的振动，我们的鼻子和嘴巴检测到我们闻到的味道以及味道的挥发性分子。通过我们仅部分理解的复杂过程，大脑将这些独立的输入整合为统一的意识。

问题是，这种主观的内部形象在多大程度上代表了客观现实？

这是一个充满争议的问题。有些人认为客观和主观现实之间没有界限。如果觉得有界限，那现实与思维本质上就是天生不同的，因此，我们永远不可能进入现实。一些人认为现实取决于我们，取决于我们看待世界的方式，但在同时，我们所感知的只是这一现实的一个方面，因为我们的感知是由我们碰巧拥有的感觉所决定的。

以蓝色为例，物理学家根据光的波长对其进行定义，但是，蓝色不是物体的属性，而是我们与其互动的属性。别的动物可能会经历自己的现实，这种逻辑也适用于科学描绘的现实：物理学所描述的世界也像是另一种基于科学仪器的测量结果的解释，它揭示了人类感官自身无法锁定的特性和过程。

因此，有科学家认为，我们看不到真正的现实。就像电脑上玩游戏，我们都知道这些东西并不是真的存在，它们只是计算机软件渲染后的结果。

根据这种观点，我们的大脑和传感系统共同构成了一个用户界面，从而简化了世界的复杂性，就像智能手机屏幕上的图标是操作小工具基础电路的工具一样。我们所看到的一切实际上都是一种抽象的数据结构，用于时空上根本不存在的某些东西。

5.我们对现实的看法都一样吗？

我们对现实的有意识的体验可能与真实的现实完全不同，但是人们对现实的看法都一样吗？有证据表明并不是。

比如足球比赛，如果您对裁判判罚感到怀疑，那么请放心，对方的球迷也有同样的感觉。当然，这并不客观，但是客观性并不总和与现实有关。我们只用已经相信的东西去感知世界，这具有进化意义，因为它使我们能够创建思维捷径。毕竟，重新评估每条信息将浪费稀缺的智力资源。但是捷径将使我们面临现代世界的许多弊端，从假新闻到阴谋论等。

人如何生活在同一现实中却又以不同的方式体验它呢？ 一个明显的答案是我们被骗了。另一个原因是由于被称为动机推理和确认偏见的特征，我们倾向于寻找或解释符合我们先前存在的信念的事实。两者无疑都在起作用，但是对我们的大脑如何处理信息的研究表明，感官知觉本身也存在问题。

6.我们制造现实吗？

创造现实的想法乍一看相当荒诞，但从量子理论上看并非如此。

它基于一个奇特的事实，即，观察似乎在确定现实当中的起着关键作用。例如，像所有量子物体一样，电子同时在许多地方都处于叠加状态，这些可能性在称为波动函数的数学实体中进行编码，直到被测量为止。到那时，波动函数崩溃了，所有的可能性都减少到了一个，一个确定的位置或状态，我们会认为这是就是现实。

双缝实验

就像双缝实验一样，这个测量问题是物理学中最大的谜团之一。有物理学家认为，波动函数的崩溃不是通过测量，而是观察者有意识的的干预引起。这种理论认为可能发生的一切在无限数量的平行宇宙中都起作用。根据这个理论，每做出一个决定，宇宙就会分裂为两个。前意识的现实可能是一个多元宇宙，它所有可能的结果都发生在某个地方。

但这种理论也未必站得住脚，它否定了意识是人类和其它复杂生物专有的想法，认为无生命的物体也可能具有基本的意识形式。 这种理论认为意识本身可能是物质的基本属性，如果是这样，那么就没有所谓的前意识宇宙。

对量子理论的一种较新的解释认为：波函数崩溃是由观察者更新他们的知识引起的，其实没有客观现实，只有我们对它的主观估计。更激进的学者甚至提出了一个客观的外部世界（包括自然法则）如何从主观经验中产生的结果的理论模型。 这种理论声称，物理现实本质上是相对于观察者而言的，但是以客观的方式进行的。

7.我们可以创造新的现实吗？

如何才能知道我们所处的现实是真实的？ 2002年，牛津大学的尼克·博斯特罗姆提出我们可能生活在计算机模拟中的理论，此后，哲学家和物理学家不断对其辩论。

计算机模拟宇宙理论

博斯特罗姆的模拟论据认为，如果人类有朝一日能够创建一个有意识的生物组成的模拟宇宙，那么我们很可能生活在这样一个由计算机生成的宇宙中。 该思想理论假设最终将存在足够的计算能力来创建人类历史模拟，该模拟足够详细，可以使其中的模拟人员有意识。如果是这样，那么从统计学上来讲，我们更有可能生活在模拟中，因为模拟的人将大大超过未模拟的人。

博斯特罗姆说：“如果这是真的，那就告诉了我们关于世界的一些非常重要的事情。现实的结构与我们所假设的完全不同。这些模拟只有在机器的智商超过人类之后才有可能。”

也许这已经发生了，我们就是其中一员。我们能知道这一点吗？ 一些物理学家建议可以进行实验找出答案。一种想法是观察能量最高的宇宙射线的行为，它们的行为异常可能证明现实不是真实的。

但我们应该谨慎行事。这样的发现可能是灾难性的： 如果我们的模拟器的控制者发现我们知道了“真相”的话，他们可能会把我们的宇宙关掉。

令人欣慰的是，即使我们处于仿真状态，也不会使我们的现实生活变得不那么真实，它只是改变了我们对宇宙的一些形而上学的信念。 就像这并未改变我们现在坐在桌子旁的事实，它只是改变了桌子的最终构成。

现实的本质究竟是什么，这仍然没有确切的答案，因此最终的探索仍在继续。