人類對現實有些疑問。我們一直在經歷它，但是很難定義它，更不用說理解它了。現實看起來如此牢固，但當我們仔細檢查時，它像海市蜃樓一般融化了。我們不知道它是什麼時候開始的，它有多大，它來自何處以及將要去往何方，我們當然也不知道它為什麼存在。但是，理解現實的願望似乎是我們探索自然的一部分，並且我們在這條路上已經走了很長一段時間，但科學家們研究得越深入越感到困惑。

1.現實究竟是什麼？

現實是一個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，時間，物質，能量，力量，意識，甚至是抽象觀念。

物理學家理查德·費曼

曾獲得諾貝爾獎的物理學家理查德·費曼曾經說過，理解現實的努力就像在不了解規則的情況下觀看象棋一樣。通過觀察象棋比賽，我們慢慢掌握了棋子的形狀以及它們如何移動和互動。

20世紀中葉，物理學家認為他們至少已經確定了現實的基本原理：粒子和量子場。粒子組成了我們周圍的物質和能量，而量子場則負責控制電磁力的作用力，現實的遊戲規則是由量子理論設定的。

這個標準模型已經經受了時間的考驗，希格斯玻色子的髮型證實了它至少還在正確的軌道上。標準模型至少滿足了對現實的一種哲學定義：存在什麼以及它做什麼？

但標準模型遠不能完全解決問題。它排除了物理學家相當確定的許多真實事物，即使它們尚未被表徵，包括暗物質和暗能量。而且，它無法解釋基本定義我們對現實和引力的力量。

問題在於量子理論和廣義相對論沒有遵循相同的規則。量子理論是基於存在於微小，不可分割的塊中的現實，相對論是光滑且連續的。這意味著我們無法理解引力理論和量子理論都在起作用的情況，例如黑洞，大爆炸或引力場中的微小粒子。

因此，當今物理研究的最緊迫挑戰是找到一種統一量子理論和相對論的方法。

有很多選擇，比如圈量子引力論，它認為時空不是很平穩，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串上的點，它們延伸到七個或更多不可見的額外維度。圈量子引力論和絃論都試圖解決引力和量子效應之間的某些不相容問題，但這兩種理論本身也都有其問題。

糾纏是理論物理學家探索的最新途徑，這種糾纏是一種量子現象，即使兩個粒子相距很遠，兩個粒子也可以相互影響。糾纏越強，空間越扭曲。一些物理學家認為這意味著時空是從量子力學中出現的。

兩者無法統一起來，除非我們能弄清現實的另一個必備特徵：時間。在相對論中，時間是中心。量子理論忽略了它。並且，兩者都無法解釋為什麼時間總是出現在一個方向上。

2.現實如何開始？

儘管我們並沒有完全理解現實是什麼，也可能永遠不會理解，但這並不能妨礙我們探尋其來源。這就好比我們是池塘裡的魚，試圖推斷池塘的情況。

傳統理論認為，現實起源於宇宙大爆炸。宇宙是在無生命的138億年前突然出現的，從而引發了從未停止過的持續擴張。 這種理論與現有證據很好地吻合，比如宇宙在不斷擴張，但它尚未被令人信服的接受。

宇宙大爆炸理論

對大爆炸理論的疑問在於：虛無如何產生整個宇宙？ 另一個主要的絆腳石是宇宙突然存在後的瞬間，那時為什麼整個宇宙都被集中到一個無限密度和溫度的點上？

其它一些理論可能會解答這些疑問。比如，我們的宇宙的開始與先前的宇宙的結束相吻合。您可以把它想象成一個沙漏，兩個半部通過一個非常狹窄的脖子相互連線。在這種理論模型中，宇宙曾經的半徑為10的負25方釐米，這比電子的半徑小十億倍以上。 儘管這已經很小了，但是比大爆炸所需要的虛無還要大。

這種沙漏模型被稱為“大反彈”，它對現實如何開始產生了巨大影響。理論計算表明，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始，直到整個永恆。宇宙大反彈理論模型中，時空永遠不會消失，換句話說，現實一直存在，沒有開始，也沒有終結。這似乎難以想象，也違反直覺。但是，在空間和時間出現之前完全不存在現實的理論更讓人難以理解。

3.現實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。這是物理學的基本原理，它認為我們的宇宙是其餘部分的代表性樣本。

當然，在我們所看到的宇宙中，物理定律“絕對相同”。 但是這裡需要注意的一個重要問題，我們可以看到的宇宙，那我們看不到的宇宙呢？人類註定永遠看不見宇宙的某些部分。因為宇宙正以極快的速度膨脹，而光速卻是有限的，所以，宇宙的外圍在我們視野中消失了，永遠失去聯絡，因為它們發出的光永遠無法到達我們。我們視野內已知的宇宙在各個方向上延伸約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。

我們的現實物理定律有利於生命，宇宙學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。 僅舉一個例子，如果將質子和中子保持在原子內部的強大核力稍微增強一些，那麼在生命開始於地球之前，太陽早就爆炸了。

物理學家幾乎可以肯定還存在有其它的宇宙。多元宇宙是包括黑洞物理學和絃論在內的許多理論的產物。並非所有宇宙都產生不同的物理定律，但有些宇宙會這樣，例如，弦理論認為會產生多達10的500方個具有不同物理定律的宇宙。

如果只有一個宇宙，那麼我們很有可能發現關於物理學的所有定律。不幸的是，這就好像通過在一個小島上考察生命來了解所有生物的多樣性一樣。現實在其它地方可能會有所不同，但是宇宙太大了，我們無法確定。

4.我們可以感知現實嗎？

每個人都對現實有很好的理解。人的腦海裡生動地描繪了周圍的世界：聲音，氣味，色彩和物體形狀充滿了大腦。不過，一些研究人員認為，人腦海中的映像與現實毫無相似之處。

從某種意義上說，人的主觀體驗並不是全部的現實。與蜜蜂不同，人類通常看不到紫外線。與海龜，蠕蟲和狼不同，我們無法感知地球的磁場，我們對其它動物可以聽到的聲音根本聽不見，而嗅覺也相對較弱。

最重要的是，我們的大腦只向我們呈現快照。 如果我們的感官涉及到每一個細節，我們將不知所措。我們的感覺正在做很多事情，比如資料壓縮：為了能夠執行而進行簡化。

實際上，您“看到”的大部分內容都是幻覺。我們的眼睛不是全視野的，而是捕捉被稱為掃視的快速運動之間的短暫的影象瞥見。在這些過程中，我們實際上是盲目的，因為大腦不會處理它們發生時所出現的資訊。如果您對此有所懷疑，請用鏡子盯著自己的眼睛，然後迅速將視線從一側移到另一側，然後再次移回，你能看到你的眼睛在動嗎？

大腦還被密閉在頭骨的堅固外殼內。它無法直接訪問外界，因此依賴於通過我們的感官器官獲得的資訊。我們的眼睛獲取有關電磁輻射波長的資訊，我們的耳朵檢測到空氣顆粒的振動，我們的鼻子和嘴巴檢測到我們聞到的味道以及味道的揮發性分子。通過我們僅部分理解的複雜過程，大腦將這些獨立的輸入整合為統一的意識。

問題是，這種主觀的內部形象在多大程度上代表了客觀現實？

這是一個充滿爭議的問題。有些人認為客觀和主觀現實之間沒有界限。如果覺得有界限，那現實與思維本質上就是天生不同的，因此，我們永遠不可能進入現實。一些人認為現實取決於我們，取決於我們看待世界的方式，但在同時，我們所感知的只是這一現實的一個方面，因為我們的感知是由我們碰巧擁有的感覺所決定的。

以藍色為例，物理學家根據光的波長對其進行定義，但是，藍色不是物體的屬性，而是我們與其互動的屬性。別的動物可能會經歷自己的現實，這種邏輯也適用於科學描繪的現實：物理學所描述的世界也像是另一種基於科學儀器的測量結果的解釋，它揭示了人類感官自身無法鎖定的特性和過程。

因此，有科學家認為，我們看不到真正的現實。就像電腦上玩遊戲，我們都知道這些東西並不是真的存在，它們只是計算機軟體渲染後的結果。

根據這種觀點，我們的大腦和感測系統共同構成了一個使用者介面，從而簡化了世界的複雜性，就像智慧手機螢幕上的圖示是操作小工具基礎電路的工具一樣。我們所看到的一切實際上都是一種抽象的資料結構，用於時空上根本不存在的某些東西。

5.我們對現實的看法都一樣嗎？

我們對現實的有意識的體驗可能與真實的現實完全不同，但是人們對現實的看法都一樣嗎？有證據表明並不是。

比如足球比賽，如果您對裁判判罰感到懷疑，那麼請放心，對方的球迷也有同樣的感覺。當然，這並不客觀，但是客觀性並不總和與現實有關。我們只用已經相信的東西去感知世界，這具有進化意義，因為它使我們能夠建立思維捷徑。畢竟，重新評估每條資訊將浪費稀缺的智力資源。但是捷徑將使我們面臨現代世界的許多弊端，從假新聞到陰謀論等。

人如何生活在同一現實中卻又以不同的方式體驗它呢？ 一個明顯的答案是我們被騙了。另一個原因是由於被稱為動機推理和確認偏見的特徵，我們傾向於尋找或解釋符合我們先前存在的信念的事實。兩者無疑都在起作用，但是對我們的大腦如何處理資訊的研究表明，感官知覺本身也存在問題。

6.我們製造現實嗎？

創造現實的想法乍一看相當荒誕，但從量子理論上看並非如此。

它基於一個奇特的事實，即，觀察似乎在確定現實當中的起著關鍵作用。例如，像所有量子物體一樣，電子同時在許多地方都處於疊加狀態，這些可能性在稱為波動函式的數學實體中進行編碼，直到被測量為止。到那時，波動函式崩潰了，所有的可能性都減少到了一個，一個確定的位置或狀態，我們會認為這是就是現實。

就像雙縫實驗一樣，這個測量問題是物理學中最大的謎團之一。有物理學家認為，波動函式的崩潰不是通過測量，而是觀察者有意識的的干預引起。這種理論認為可能發生的一切在無限數量的平行宇宙中都起作用。根據這個理論，每做出一個決定，宇宙就會分裂為兩個。前意識的現實可能是一個多元宇宙，它所有可能的結果都發生在某個地方。

但這種理論也未必站得住腳，它否定了意識是人類和其它複雜生物專有的想法，認為無生命的物體也可能具有基本的意識形式。 這種理論認為意識本身可能是物質的基本屬性，如果是這樣，那麼就沒有所謂的前意識宇宙。

對量子理論的一種較新的解釋認為：波函式崩潰是由觀察者更新他們的知識引起的，其實沒有客觀現實，只有我們對它的主觀估計。更激進的學者甚至提出了一個客觀的外部世界（包括自然法則）如何從主觀經驗中產生的結果的理論模型。 這種理論聲稱，物理現實本質上是相對於觀察者而言的，但是以客觀的方式進行的。

7.我們可以創造新的現實嗎？

如何才能知道我們所處的現實是真實的？ 2002年，牛津大學的尼克·博斯特羅姆提出我們可能生活在計算機模擬中的理論，此後，哲學家和物理學家不斷對其辯論。

計算機模擬宇宙理論

博斯特羅姆的模擬論據認為，如果人類有朝一日能夠建立一個有意識的生物組成的模擬宇宙，那麼我們很可能生活在這樣一個由計算機生成的宇宙中。 該思想理論假設最終將存在足夠的計算能力來建立人類歷史模擬，該模擬足夠詳細，可以使其中的模擬人員有意識。如果是這樣，那麼從統計學上來講，我們更有可能生活在模擬中，因為模擬的人將大大超過未模擬的人。

博斯特羅姆說：“如果這是真的，那就告訴了我們關於世界的一些非常重要的事情。現實的結構與我們所假設的完全不同。這些模擬只有在機器的智商超過人類之後才有可能。”

也許這已經發生了，我們就是其中一員。我們能知道這一點嗎？ 一些物理學家建議可以進行實驗找出答案。一種想法是觀察能量最高的宇宙射線的行為，它們的行為異常可能證明現實不是真實的。

但我們應該謹慎行事。這樣的發現可能是災難性的： 如果我們的模擬器的控制者發現我們知道了“真相”的話，他們可能會把我們的宇宙關掉。

令人欣慰的是，即使我們處於模擬狀態，也不會使我們的現實生活變得不那麼真實，它只是改變了我們對宇宙的一些形而上學的信念。 就像這並未改變我們現在坐在桌子旁的事實，它只是改變了桌子的最終構成。

現實的本質究竟是什麼，這仍然沒有確切的答案，因此最終的探索仍在繼續。