再出100个爱因斯坦，科学也解决不了所有的问题

　　来源：环球科学ScientificAmerican

　　原标题：再出100个爱因斯坦，科学也解决不了所有问题



　　研究方法不仅受限于研究工具的局限性，还受限于自然界中一些最深刻的问题固有的不可知性。

　　德国物理学家海森堡是第一个深刻理解量子世界的不确定性的人，他曾写道：“我们观察到的不是自然本身，而是自然因我们的提问方式而暴露出的部分。”对于那些认为科学是通往真相的道路的人来说，这句话一定会让他们大吃一惊，甚至会觉得不安。海森堡是不是在说，我们的科学理论取决于观察者？如果他确实这么认为，而我们也都同意，那么这是否意味着我们所谓的科学真理只不过是幻想罢了？

　　有人会迅速举出反例来驳斥这一观点，比如为什么人类制造的飞机能飞起来，我们发明的抗生素又如此有效，以及为什么我们能造出效率惊人的电子设备？没错，许多这样的发明都是基于独立于我们的自然定律。宇宙确实存在秩序，而科学正在逐渐向我们人类揭示这些秩序。

　　毫无疑问，大部分的科学研究都是在寻找万物的行为模式，从夸克到哺乳动物再到星系。然后科学家再将找到的行为模式转化为一般规律。我们剥离不重要的复杂过程，只关注研究对象的核心属性。然后，我们用这些规律说明或预测这个系统如何运作，在一些情况下，我们甚至能够做出准确的预测。



　　这样的研究确实令人兴奋，但人们经常忽略的一点是，我们使用的研究方法需要与研究对象发生相互作用。我们观察研究对象的行为，测量其属性，并通过建立数学模型或概念模型来更充分地理解研究对象。这样一来，我们就需要借助工具突破自身感官能力的限制，探寻极小、极快、极遥远、几乎无法进入的领域，比如大脑内部或地球核心等等。

　　记住，我们观察到的不是自然本身，而是机器收集的数据呈现的自然。因此，我们对世界的科学认知取决我们通过工具获得的信息。由于我们使用的工具有限，那么我们对世界的看法很可能也是短视的。我们对现实的认知有着根本的局限性还反映在不断进步的科学认知上面。

　　要理解这一点，你只需要比较一下显微镜或基因测序技术诞生前后的生物学，或者比较一下望远镜出现前后的天文学，还可以比较一下大型对撞机或高速电子设备出现前后的粒子物理学。

　　跟在17世纪一样，我们现在构建的理论和世界观也在随着探索工具的变化而改变。这是科学的特有标志。

　　有时候，人们会把“科学知识存在局限性”看作是失败主义：“如果到头来我们无法明白一切，为什么还要去研究？”这种看法是错误的。认识到科学方法在获取知识上存在局限性并不是失败主义，科学仍然是我们了解世界如何运行的最佳方法。应该改变的是“科学必胜主义”，即认为科学可以解决一切问题。

　　科学界有许多合理的问题是明显不可知的。对于这些问题，除非违背目前公认的自然规律，否则我们将无法获得答案。多重宇宙就是一个例子，该理论认为，我们的宇宙只是存在的众多宇宙之一，每个宇宙都有不同的自然法则。其他宇宙存在于我们的因果视界之外，意味着我们无法向这些宇宙发送或接收信号。关于这些宇宙存在的任何证据都将是间接的：比如过去与邻近宇宙的碰撞对背景辐射造成的改变。

　　其他不可知的问题可以归结为关于起源的三个问题：宇宙的起源、生命的起源和意识的起源。对宇宙的起源的科学解释是不完整的，因为这些解释必须依赖一个概念框架才能成立。这个概念框架包括能量守恒、相对论、量子理论等等。为什么宇宙的运行要遵循这些法则，或者为什么不是其他法则？

　　同样，除非我们能够证明从非生命到生命的过程中，只存在唯一或极少数的生物化学途径，否则我们就无法确定地球上的生命是如何起源的。关于意识的起源，问题则在于弄明白从物质到主观体验的跨越，就像从神经元的激发到痛感或者红色。也许一台足够复杂的机器也能产生某种初级意识，但问题是我们如何确认？我们如何才能确定，而不是推测某个对象是有意识的？


如果意识是这个世界的一部分，我们还能完全理解这个世界吗？

　　矛盾的是，我们正是通过意识来理解这个世界，并且还只是部分理解。如果意识是这个世界的一部分，我们还能完全理解这个世界吗？就像神话中咬住自己尾巴的蛇一样，我们被困在一个起点和终点都是由我们的日常体验构成的圆圈里。我们无法将对现实的描述与我们自身在现实中的体验完全割裂开来。如果把世界比作一个竞技场，受制于规则，科学只能帮助我们了解这个世界的一部分。