常亨成

現(xiàn)實(shí)，很難定義的一個(gè)東西，我們每天都在經(jīng)歷“它”，但我們一直不知道，它有多大，有多遠(yuǎn)，從哪里來，要到哪里去，它為什么會存在。

什么是“現(xiàn)實(shí)”？對于很多人來說，“現(xiàn)實(shí)”就是真實(shí)存在的東西。它是由物質(zhì)組成的，例如椅子、桌子、樹木、房屋、行星、動(dòng)物、人等。它還包含一些抽象的概念，例如時(shí)空。所有這些“真實(shí)”事物的總和被稱為“宇宙”。

那么，產(chǎn)生于我們大腦的思想意識呢，它是“真實(shí)”的嗎？

按照唯物主義者的觀點(diǎn)，答案是否定的。他們認(rèn)為，相對于真實(shí)的物質(zhì)而言，思想意識的所有屬性都是次要、從屬的，它僅僅是我們物理大腦的構(gòu)造和行為。我們?nèi)祟愔砸蕴囟ǖ姆绞叫惺?，僅僅是因?yàn)槲覀兊拇竽X遵循某些物理定律——其他所有客觀存在的物質(zhì)也遵守這些定律。因此，思想意識本身不比產(chǎn)生它的大腦更真實(shí)，雖然我們還沒有真正認(rèn)識它（思想意識本質(zhì)到底是什么東西），但它僅僅是一種由大腦活動(dòng)產(chǎn)生的“附帶現(xiàn)象”，它對人的行為方式的影響沒有超出那些物理定律所描述的范圍。

一些哲學(xué)家的觀點(diǎn)卻恰好相反。他們認(rèn)為，思想意識的體驗(yàn)本身應(yīng)該是第一位的。因此，構(gòu)成這種體驗(yàn)的“外部現(xiàn)實(shí)”應(yīng)理解為從思想意識這些數(shù)據(jù)“抽象”出來的構(gòu)造，是次要的。有人甚至認(rèn)為，“我”的思想意識體驗(yàn)是最主要的，其他人的體驗(yàn)本身僅僅是從“我”的感覺數(shù)據(jù)中抽象出來的東西。

在英國牛津大學(xué)物理學(xué)家羅杰·彭羅斯看來，在任何情況下，要說服任何人相信這種“唯我論”為基礎(chǔ)的現(xiàn)實(shí)理論是相當(dāng)困難的。此外，他發(fā)現(xiàn)，我們在觀測自然界的運(yùn)行中所達(dá)到的精確度，很難在任何個(gè)人的思想意識中找到其基礎(chǔ)。除了“唯我論”，將思想意識的體驗(yàn)看成是第一位的這種觀點(diǎn)，他也難以接受，因?yàn)檫@相當(dāng)于迫使他承認(rèn)：“外部現(xiàn)實(shí)”僅僅是從某種形式中浮現(xiàn)出來的東西。他認(rèn)為，真正的“外部現(xiàn)實(shí)”，是空間和時(shí)間在各個(gè)方向上無休止地延伸，不論是向外還是向內(nèi)，都延伸到我們無法用感官直接感知的層面，需要借助于不同種類的精密儀器才能在各種尺度上對宇宙進(jìn)行探索。

關(guān)于意識本身，一直以來就是一個(gè)謎。我們不知道它是如何從看似純粹的計(jì)算和客觀的物理定律（這些定律似乎支配所有客觀事物的行為）中產(chǎn)生的。在我們所知道的物理定律中（我們還不知道所有的定律），有些定律的精確程度，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出我們感官的直接體驗(yàn)，甚至超過人類認(rèn)知范圍內(nèi)所有有意識的個(gè)體計(jì)算能力的總和。

在宏觀尺度上，比如愛因斯坦的廣義相對論，它的深度和精確度，不是我們的感官能夠直接體驗(yàn)的。在太陽系的運(yùn)轉(zhuǎn)方面，牛頓的引力理論已經(jīng)相當(dāng)精確，但愛因斯坦不僅對該理論進(jìn)行了修正（愛因斯坦的理論在引力場變大的情況下更加適用），而且還預(yù)測出全新的結(jié)果（例如黑洞、引力透鏡和引力波等）。它的理論預(yù)測和實(shí)際觀測結(jié)果驚人的一致。例如，自20世紀(jì)70年代以來，天文學(xué)家就一直在監(jiān)視一個(gè)被稱為PSR 1913+16脈沖雙星的軌道。通過觀測得到的數(shù)據(jù)不僅證實(shí)了引力波的存在，而且從太空接收到的信號，與愛因斯坦理論所預(yù)測的完全吻合，其精確程度更是達(dá)到了小數(shù)點(diǎn)后的14位。而直到2015年，LIGO（激光干涉引力波天文臺）才首次直接探測到引力波。

在微觀尺度上，目前也已有許多非常精確的觀測結(jié)果證實(shí)了量子理論的準(zhǔn)確性，以及量子理論對相對論場的合理闡釋——這為我們提供了量子電動(dòng)力學(xué)（粒子物理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型的基礎(chǔ)之一）。例如，電子的磁矩已經(jīng)精確地測量到小數(shù)點(diǎn)后12位，且觀察到的數(shù)字與量子電動(dòng)力學(xué)理論預(yù)測完全吻合。

需要指出的是，以上這些相當(dāng)精確的物理理論，都建立在異常復(fù)雜的數(shù)學(xué)之上。以引力為例，17世紀(jì)，牛頓初次提出他的理論，那時(shí)他只是用簡單的數(shù)字進(jìn)行闡述。后來人們發(fā)現(xiàn)，將微分幾何學(xué)引入該理論后，它的精確度一下子就提高了，比最初提出它時(shí)高出數(shù)萬倍。20世紀(jì)，愛因斯坦增加了微分幾何學(xué)的復(fù)雜性，它的精確度獲得空前提高，達(dá)到最初的1000萬倍。

由此可見，理論精度的提高并不是因?yàn)橐肓诵碌睦碚摚鴥H僅是理解了大量新的數(shù)據(jù)資料。只有當(dāng)理論產(chǎn)生了之后，我們才能看到它的精確度，這揭示了物質(zhì)的行為方式在最深層次上與數(shù)學(xué)體系是一致的。

如果數(shù)學(xué)確實(shí)存在于客觀存在的事物中，那么我們所看到的關(guān)于我們自己的“現(xiàn)實(shí)”究竟是什么實(shí)體？

比如，我們坐的椅子實(shí)際上是由什么組成的？顯然，它是用木頭制成的。那么，木頭又是由什么制成的呢？可以說，是由曾經(jīng)是活細(xì)胞的纖維。那這些纖維呢？是由單個(gè)原子。原子呢？原子是由原子核和核外電子。原子核呢？由質(zhì)子和中子構(gòu)成，并由強(qiáng)大的核力粘合在一起。這些原子核由電子環(huán)繞，而電子被相當(dāng)弱的電磁力所束縛。再往下繼續(xù)講，質(zhì)子和中子被認(rèn)為是由夸克組成的，并由被稱為膠子的實(shí)體結(jié)合在一起。

那么，到底什么是電子、夸克等？到此階段，我們就只能參考描述它們的數(shù)學(xué)方程了（因?yàn)槲覀兊母泄僖呀?jīng)對它們無能為力了）。對于電子和夸克來說，它們就是狄拉克方程所描述的那樣?？淇伺c電子的區(qū)別在于它們的質(zhì)量不同，并且夸克沉迷于電子所看不見的相互作用（即“強(qiáng)相互作用”）。那么，膠子是什么？它是傳遞強(qiáng)相互作用力的“量規(guī)”粒子，這又是一個(gè)只能借助數(shù)學(xué)方式的描述來理解的概念。

如果我們認(rèn)為，一個(gè)電子僅是一個(gè)數(shù)學(xué)方程式的解的實(shí)體，那么，我們?nèi)绾螀^(qū)分該電子與其他電子？在這里，量子力學(xué)的基本原理可以為我們解釋。量子理論認(rèn)為，所有電子都是無法區(qū)分的：我們不能說“這個(gè)電子”、“那個(gè)電子”，而只能談?wù)撚呻娮铀M成的整個(gè)系統(tǒng)——例如，這個(gè)系統(tǒng)是由幾個(gè)電子組成的。同樣，夸克、膠子，還有一些其他特定種類的粒子，都是這樣，是不能區(qū)分的。從這點(diǎn)看，量子現(xiàn)實(shí)是奇怪的。

確實(shí)，量子現(xiàn)實(shí)在許多方面都很奇怪。單個(gè)量子粒子可以同時(shí)位于幾個(gè)不同的位置，可以散布在某個(gè)區(qū)域中，也可以像波一樣擺動(dòng)（粒子具有波粒二象性）。的確，量子理論似乎在告訴我們，我們要相信的“現(xiàn)實(shí)”與我們習(xí)慣的相去甚遠(yuǎn)，以至于許多量子理論家會告訴我們，在考慮粒子尺度的現(xiàn)象時(shí)不要帶有“現(xiàn)實(shí)”這個(gè)概念。他們還告訴我們，量子行為控制著所有現(xiàn)象，甚至由量子成分建造的大型物體本身也要遵循同樣的量子規(guī)則——例如，你眼前的大樓歸根結(jié)底是由看不到、摸不著的粒子構(gòu)成的。這讓人難以接受。

量子非實(shí)相從何而來，而我們實(shí)際體驗(yàn)的物質(zhì)實(shí)相又從何而來？對于這些問題，當(dāng)今的量子理論沒有給出令人滿意的回答。也許會有人認(rèn)為：當(dāng)今的量子理論并不完全正確。

但是，不得不說，截至目前，尚無公認(rèn)的觀測數(shù)據(jù)可以用來反對量子力學(xué)——現(xiàn)在所有談及的對它的修正都只是推測性的。此外，即使是涉及到時(shí)空彎曲概念的廣義相對論，它本身也偏離了我們習(xí)慣的“現(xiàn)實(shí)”概念。所以，無論我們是在量子尺度上看，還是穿越時(shí)空從廣義相對論的層面上看，椅子、桌子和其他物質(zhì)的現(xiàn)實(shí)性似乎都將消失，取而代之的是存在于數(shù)學(xué)世界中的更深層次的現(xiàn)實(shí)。

一種關(guān)于“現(xiàn)實(shí)”的觀點(diǎn)

那么，數(shù)學(xué)實(shí)體又從何而來呢？有一種看法是：它可能存在于它們自己的世界——柏拉圖式的數(shù)學(xué)世界。這種看法受到許多數(shù)學(xué)家的歡迎。因?yàn)檫@樣一來，數(shù)學(xué)家所尋求的真理，在明確的意義上已經(jīng)“存在”了——數(shù)學(xué)家的工作是發(fā)現(xiàn)真理，而不是去發(fā)明。

對數(shù)學(xué)柏拉圖主義者來說，在柏拉圖世界中尋找客觀現(xiàn)實(shí)的最終歸宿并不荒謬。但對其他許多哲學(xué)家來說，這是不可接受的。他們認(rèn)為，數(shù)學(xué)只是理想化的意識概念，如果把數(shù)學(xué)看成是最終由我們的思想所產(chǎn)生的，那么我們就會陷入一種循環(huán)：我們的思想意識（數(shù)學(xué)）產(chǎn)生于我們客觀存在的大腦，而那些物理定律（包括大腦構(gòu)造）是建立在數(shù)學(xué)基礎(chǔ)之上的，而數(shù)學(xué)需要我們的大腦來支持它的存在。

羅杰·彭羅斯認(rèn)為，總共存在三種不同的現(xiàn)實(shí)，分別是客觀的、意識的和（柏拉圖式）數(shù)學(xué)的，并且到目前為止，它們之間的關(guān)系是不容易解釋的。例如，我們還沒有正確理解，為什么客觀世界能夠如此精確地反映在柏拉圖式的數(shù)學(xué)世界中;也沒有充分理解，當(dāng)物質(zhì)（例如存在于健康的人大腦中的物質(zhì)）以某種方式被組織起來時(shí)，意識如何產(chǎn)生;也并不能真正理解，當(dāng)意識被引導(dǎo)去理解數(shù)學(xué)問題時(shí)，它是如何能夠預(yù)言數(shù)學(xué)真理的。

至于“客觀現(xiàn)實(shí)”的本質(zhì)到底是什么？彭羅斯并沒有給出明確的答案。但他認(rèn)為，我們應(yīng)該先承認(rèn)并接受柏拉圖數(shù)學(xué)世界是永恒存在的，并承認(rèn)我們可以通過心理活動(dòng)（大腦）來訪問它。只有這樣，我們才能處理好“客觀現(xiàn)實(shí)”與其他兩個(gè)現(xiàn)實(shí)——意識的和數(shù)學(xué)的之間的聯(lián)系，才能有助于正確地解決“現(xiàn)實(shí)”這個(gè)問題。