人類對現(xiàn)實(shí)有些疑問。我們一直在經(jīng)歷它，但是很難定義它，更不用說理解它了?，F(xiàn)實(shí)看起來如此牢固，但當(dāng)我們仔細(xì)檢查時，它像海市蜃樓一般融化了。我們不知道它是什么時候開始的，它有多大，它來自何處以及將要去往何方，我們當(dāng)然也不知道它為什么存在。但是，理解現(xiàn)實(shí)的愿望似乎是我們探索自然的一部分，并且我們在這條路上已經(jīng)走了很長一段時間，但科學(xué)家們研究得越深入越感到困惑。
現(xiàn)實(shí)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(zhì)，能量，力量，意識，甚至是抽象觀念。
物理學(xué)家理查德·費(fèi)曼
曾獲得諾貝爾獎的物理學(xué)家理查德·費(fèi)曼曾經(jīng)說過，理解現(xiàn)實(shí)的努力就像在不了解規(guī)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?nèi)绾我苿雍突印?/p>
20世紀(jì)中葉，物理學(xué)家認(rèn)為他們至少已經(jīng)確定了現(xiàn)實(shí)的基本原理：粒子和量子場。粒子組成了我們周圍的物質(zhì)和能量，而量子場則負(fù)責(zé)控制電磁力的作用力，現(xiàn)實(shí)的游戲規(guī)則是由量子理論設(shè)定的。
這個標(biāo)準(zhǔn)模型已經(jīng)經(jīng)受了時間的考驗(yàn)，希格斯玻色子的發(fā)型證實(shí)了它至少還在正確的軌道上。標(biāo)準(zhǔn)模型至少滿足了對現(xiàn)實(shí)的一種哲學(xué)定義：存在什么以及它做什么？
但標(biāo)準(zhǔn)模型遠(yuǎn)不能完全解決問題。它排除了物理學(xué)家相當(dāng)確定的許多真實(shí)事物，即使它們尚未被表征，包括暗物質(zhì)和暗能量。而且，它無法解釋基本定義我們對現(xiàn)實(shí)和引力的力量。
問題在于量子理論和廣義相對論沒有遵循相同的規(guī)則。量子理論是基于存在于微小，不可分割的塊中的現(xiàn)實(shí)，相對論是光滑且連續(xù)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(dāng)今物理研究的最緊迫挑戰(zhàn)是找到一種統(tǒng)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(rèn)為時空不是很平穩(wěn)，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符串上的點(diǎn)，它們延伸到七個或更多不可見的額外維度。圈量子引力論和弦論都試圖解決引力和量子效應(yīng)之間的某些不兼容問題，但這兩種理論本身也都有其問題。
糾纏是理論物理學(xué)家探索的最新途徑，這種糾纏是一種量子現(xiàn)象，即使兩個粒子相距很遠(yuǎn)，兩個粒子也可以相互影響。糾纏越強(qiáng)，空間越扭曲。一些物理學(xué)家認(rèn)為這意味著時空是從量子力學(xué)中出現(xiàn)的。
兩者無法統(tǒng)一起來，除非我們能弄清現(xiàn)實(shí)的另一個必備特征：時間。在相對論中，時間是中心。量子理論忽略了它。并且，兩者都無法解釋為什么時間總是出現(xiàn)在一個方向上。
盡管我們并沒有完全理解現(xiàn)實(shí)是什么，也可能永遠(yuǎn)不會理解，但這并不能妨礙我們探尋其來源。這就好比我們是池塘里的魚，試圖推斷池塘的情況。
傳統(tǒng)理論認(rèn)為，現(xiàn)實(shí)起源于宇宙大爆炸。宇宙是在無生命的138億年前突然出現(xiàn)的，從而引發(fā)了從未停止過的持續(xù)擴(kuò)張。 這種理論與現(xiàn)有證據(jù)很好地吻合，比如宇宙在不斷擴(kuò)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于：虛無如何產(chǎn)生整個宇宙？ 另一個主要的絆腳石是宇宙突然存在后的瞬間，那時為什么整個宇宙都被集中到一個無限密度和溫度的點(diǎn)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(jié)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接。在這種理論模型中，宇宙曾經(jīng)的半徑為10的負(fù)25方厘米，這比電子的半徑小十億倍以上。 盡管這已經(jīng)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(xiàn)實(shí)如何開始產(chǎn)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，直到整個永恒。宇宙大反彈理論模型中，時空永遠(yuǎn)不會消失，換句話說，現(xiàn)實(shí)一直存在，沒有開始，也沒有終結(jié)。這似乎難以想象，也違反直覺。但是，在空間和時間出現(xiàn)之前完全不存在現(xiàn)實(shí)的理論更讓人難以理解。
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(xué)的基本原理，它認(rèn)為我們的宇宙是其余部分的代表性樣本。
平行宇宙
當(dāng)然，在我們所看到的宇宙中，物理定律“絕對相同”。 但是這里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？人類注定永遠(yuǎn)看不見宇宙的某些部分。因?yàn)橛钪嬲詷O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(yuǎn)失去聯(lián)系，因?yàn)樗鼈儼l(fā)出的光永遠(yuǎn)無法到達(dá)我們。我們視野內(nèi)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(xiàn)實(shí)物理定律有利于生命，宇宙學(xué)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(zhì)子和中子保持在原子內(nèi)部的強(qiáng)大核力稍微增強(qiáng)一些，那么在生命開始于地球之前，太陽早就爆炸了。
物理學(xué)家?guī)缀蹩梢钥隙ㄟ€存在有其它的宇宙。多元宇宙是包括黑洞物理學(xué)和弦論在內(nèi)的許多理論的產(chǎn)物。并非所有宇宙都產(chǎn)生不同的物理定律，但有些宇宙會這樣，例如，弦理論認(rèn)為會產(chǎn)生多達(dá)10的500方個具有不同物理定律的宇宙。
如果只有一個宇宙，那么我們很有可能發(fā)現(xiàn)關(guān)于物理學(xué)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(xiàn)實(shí)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。
每個人都對現(xiàn)實(shí)有很好的理解。人的腦海里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(rèn)為，人腦海中的映像與現(xiàn)實(shí)毫無相似之處。
從某種意義上說，人的主觀體驗(yàn)并不是全部的現(xiàn)實(shí)。與蜜蜂不同，人類通?？床坏阶贤饩€。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。
我們的大腦只向我們呈現(xiàn)快照
最重要的是，我們的大腦只向我們呈現(xiàn)快照。 如果我們的感官涉及到每一個細(xì)節(jié)，我們將不知所措。我們的感覺正在做很多事情，比如數(shù)據(jù)壓縮：為了能夠運(yùn)行而進(jìn)行簡化。
實(shí)際上，您“看到”的大部分內(nèi)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(yùn)動之間的短暫的圖像瞥見。在這些過程中，我們實(shí)際上是盲目的，因?yàn)榇竽X不會處理它們發(fā)生時所出現(xiàn)的信息。如果您對此有所懷疑，請用鏡子盯著自己的眼睛，然后迅速將視線從一側(cè)移到另一側(cè)，然后再次移回，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(nèi)。它無法直接訪問外界，因此依賴于通過我們的感官器官獲得的信息。我們的眼睛獲取有關(guān)電磁輻射波長的信息，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(fā)性分子。通過我們僅部分理解的復(fù)雜過程，大腦將這些獨(dú)立的輸入整合為統(tǒng)一的意識。
問題是，這種主觀的內(nèi)部形象在多大程度上代表了客觀現(xiàn)實(shí)？
這是一個充滿爭議的問題。有些人認(rèn)為客觀和主觀現(xiàn)實(shí)之間沒有界限。如果覺得有界限，那現(xiàn)實(shí)與思維本質(zhì)上就是天生不同的，因此，我們永遠(yuǎn)不可能進(jìn)入現(xiàn)實(shí)。一些人認(rèn)為現(xiàn)實(shí)取決于我們，取決于我們看待世界的方式，但在同時，我們所感知的只是這一現(xiàn)實(shí)的一個方面，因?yàn)槲覀兊母兄怯晌覀兣銮蓳碛械母杏X所決定的。
以藍(lán)色為例，物理學(xué)家根據(jù)光的波長對其進(jìn)行定義，但是，藍(lán)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(jīng)歷自己的現(xiàn)實(shí)，這種邏輯也適用于科學(xué)描繪的現(xiàn)實(shí)：物理學(xué)所描述的世界也像是另一種基于科學(xué)儀器的測量結(jié)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(xué)家認(rèn)為，我們看不到真正的現(xiàn)實(shí)。就像電腦上玩游戲，我們都知道這些東西并不是真的存在，它們只是計算機(jī)軟件渲染后的結(jié)果。
根據(jù)這種觀點(diǎn)，我們的大腦和傳感系統(tǒng)共同構(gòu)成了一個用戶界面，從而簡化了世界的復(fù)雜性，就像智能手機(jī)屏幕上的圖標(biāo)是操作小工具基礎(chǔ)電路的工具一樣。我們所看到的一切實(shí)際上都是一種抽象的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用于時空上根本不存在的某些東西。
我們對現(xiàn)實(shí)的有意識的體驗(yàn)可能與真實(shí)的現(xiàn)實(shí)完全不同，但是人們對現(xiàn)實(shí)的看法都一樣嗎？有證據(jù)表明并不是。
比如足球比賽，如果您對裁判判罰感到懷疑，那么請放心，對方的球迷也有同樣的感覺。當(dāng)然，這并不客觀，但是客觀性并不總和與現(xiàn)實(shí)有關(guān)。我們只用已經(jīng)相信的東西去感知世界，這具有進(jìn)化意義，因?yàn)樗刮覀兡軌騽?chuàng)建思維捷徑。畢竟，重新評估每條信息將浪費(fèi)稀缺的智力資源。但是捷徑將使我們面臨現(xiàn)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(xiàn)實(shí)中卻又以不同的方式體驗(yàn)它呢？ 一個明顯的答案是我們被騙了。另一個原因是由于被稱為動機(jī)推理和確認(rèn)偏見的特征，我們傾向于尋找或解釋符合我們先前存在的信念的事實(shí)。兩者無疑都在起作用，但是對我們的大腦如何處理信息的研究表明，感官知覺本身也存在問題。
創(chuàng)造現(xiàn)實(shí)的想法乍一看相當(dāng)荒誕，但從量子理論上看并非如此。
它基于一個奇特的事實(shí)，即，觀察似乎在確定現(xiàn)實(shí)當(dāng)中的起著關(guān)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于疊加狀態(tài)，這些可能性在稱為波動函數(shù)的數(shù)學(xué)實(shí)體中進(jìn)行編碼，直到被測量為止。到那時，波動函數(shù)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(tài)，我們會認(rèn)為這是就是現(xiàn)實(shí)。
雙縫實(shí)驗(yàn)
就像雙縫實(shí)驗(yàn)一樣，這個測量問題是物理學(xué)中最大的謎團(tuán)之一。有物理學(xué)家認(rèn)為，波動函數(shù)的崩潰不是通過測量，而是觀察者有意識的的干預(yù)引起。這種理論認(rèn)為可能發(fā)生的一切在無限數(shù)量的平行宇宙中都起作用。根據(jù)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(xiàn)實(shí)可能是一個多元宇宙，它所有可能的結(jié)果都發(fā)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復(fù)雜生物專有的想法，認(rèn)為無生命的物體也可能具有基本的意識形式。 這種理論認(rèn)為意識本身可能是物質(zhì)的基本屬性，如果是這樣，那么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(rèn)為：波函數(shù)崩潰是由觀察者更新他們的知識引起的，其實(shí)沒有客觀現(xiàn)實(shí)，只有我們對它的主觀估計。更激進(jìn)的學(xué)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(jīng)驗(yàn)中產(chǎn)生的結(jié)果的理論模型。 這種理論聲稱，物理現(xiàn)實(shí)本質(zhì)上是相對于觀察者而言的，但是以客觀的方式進(jìn)行的。
如何才能知道我們所處的現(xiàn)實(shí)是真實(shí)的？ 2002年，牛津大學(xué)的尼克·博斯特羅姆提出我們可能生活在計算機(jī)模擬中的理論，此后，哲學(xué)家和物理學(xué)家不斷對其辯論。
計算機(jī)模擬宇宙理論
博斯特羅姆的模擬論據(jù)認(rèn)為，如果人類有朝一日能夠創(chuàng)建一個有意識的生物組成的模擬宇宙，那么我們很可能生活在這樣一個由計算機(jī)生成的宇宙中。 該思想理論假設(shè)最終將存在足夠的計算能力來創(chuàng)建人類歷史模擬，該模擬足夠詳細(xì)，可以使其中的模擬人員有意識。如果是這樣，那么從統(tǒng)計學(xué)上來講，我們更有可能生活在模擬中，因?yàn)槟M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(guān)于世界的一些非常重要的事情。現(xiàn)實(shí)的結(jié)構(gòu)與我們所假設(shè)的完全不同。這些模擬只有在機(jī)器的智商超過人類之后才有可能?！?/p>
也許這已經(jīng)發(fā)生了，我們就是其中一員。我們能知道這一點(diǎn)嗎？ 一些物理學(xué)家建議可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)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(xiàn)實(shí)不是真實(shí)的。
但我們應(yīng)該謹(jǐn)慎行事。這樣的發(fā)現(xiàn)可能是災(zāi)難性的： 如果我們的模擬器的控制者發(fā)現(xiàn)我們知道了“真相”的話，他們可能會把我們的宇宙關(guān)掉。
令人欣慰的是，即使我們處于仿真狀態(tài)，也不會使我們的現(xiàn)實(shí)生活變得不那么真實(shí)，它只是改變了我們對宇宙的一些形而上學(xué)的信念。 就像這并未改變我們現(xiàn)在坐在桌子旁的事實(shí)，它只是改變了桌子的最終構(gòu)成。
現(xiàn)實(shí)的本質(zhì)究竟是什么，這仍然沒有確切的答案，因此最終的探索仍在繼續(xù)。
