今天的科學技術,在量子力學方面適用於一切物理物件,量子理論與我們的直覺視乎存在非常厲害的衝突,量子理論作為一切物理學——即就是所有科學——根本基礎。
伽利略認為:“一種理論科學與否在於實驗上被接受還是拒絕”,科學總是存在無盡的討論,自然界的所有事物在本質上都是運動,樹木會生根發芽,人會從嬰兒長大成人,一切的一切都是對事物基本的探索。物質的客體都停留在宇宙的中心,這個中心就是“地球”,地球的物體下落方向是向下的,這是在地球上的本能;另一方面,在認知的宇宙中天體最完美的存在都是球型。古希臘人對科學結論的實驗檢驗無外乎就是從政治或審美的立場出發,因此引來無休止的矛盾爭論。儘管存在的、爭論的都是錯誤言論,爭論依舊不休不止。
直到牛頓的出現打破了原來的物質認識,他的靈感來源於蘋果落地,並給自己提出假設蘋果在月球上呢?他的落向朝那裡?物體的質量越大,需要的加速的力應該更大,這就是牛頓的運動定律。牛頓打破了中世紀後期的物質世界與精神世界合一的世界觀,今天依然是我們對物理世界的常識性觀點,宇宙的未來是確定的,不論現在知道或是不知道其未來都一樣,只是讓那些走得更遠的人發現。艾薩克.巴什維斯.辛格的理解,相信自由的意志,又與牛頓的物理學決定論相沖突。雖然有意識來影響物質世界,意識外部可以被觀察,其內部只能由身體間接肌肉所表達。
先有意識,後有物質。物理學家透過範圍限定為排除觀察者,將自由意識和其餘的意識問題移交給心理學、哲學和神學去考慮。實質就是我經歷的一切都是自我的感覺,我知道這隻鉛筆的存在,那是它將光線反射到的視網膜上,它的重量對我的手指造成壓力感。對於我們將看到,有意識的觀察者對量子實驗的介入,是牛頓世界觀發生了劇烈的顛覆,在實在論、唯物論、唯心論等等哲學問題變得有趣可討論。
社會科學領域,工作在如此複雜領域研究者更關注簡單物理局面下的有效方法的侷限性,牛頓力學觀點是我們寶貴的知識遺產,在日常生活常識基礎,也是科學基礎,幫助我們看清量子力學對古典世界觀構成挑戰。
量子力學誕生之後,拉普拉斯的決定論受到了質疑。經典物理學以為電子就像行星一樣在原子核外圍,圍繞著原子核運動。但量子力學發現了全然不同的情形:電子根本沒有規定的軌道,只有隨機出沒的區域。粒子物理學家John Polkinghorne 指出:電子的位置具有不確定性,一個氧氣分子在與其他分子碰撞50次之後,僅考慮用牛頓力學來預測其位置,是不可能的事情。經典物理學的過程是可逆的,而熱力學理論發現“現實的物理過程”都是不可逆的。經典的因果律,遭遇了量子不確定性原理的挑戰。