物理学和数学能完整描述真实吗?真实是否独立存在

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　　什么是真实？罗杰彭罗斯在他的《真实之路》一书的结论章中提出这样的质疑：“我认为至今尚未找到一条真正的‘真实之路’。尽管2500年来，尤是最近的几个世纪，人类取得了非凡的成就。然而某些根本性的新见解是必要的……一些人认为，这条路本身可能就是个海市蜃楼，具有真正客观性质的、不依赖于人们怎样去观察它的‘物理真实’，这一概念本身就是一场白日梦。”
　　2010年，美国科学家设计出一种肉眼可见的量子机械，让一个极小的半导体“量子鼓”同时处在振动和不振动的叠加态，进一步缩小了量子力学和我们现实感之间的距离。该研究成果获评《科学》杂志2010年十大科学突破之首。
　　根据量子力学基本方程，像电子这样的微观粒子不会同时具有精确的动量和精确的位置，这一不确定性原理限制了人们对微观事物认识的极限，因为存在观测者对观测目标的扰动，主体和客体世界必须被看成是一个不可分割的整体。没有一个独立存在于客观世界的事物，任何事物都只有结合特定的观测手段，才谈得上具体意义。
　　是否存在独立于观察者的真实事物？
　　乔普拉：您认为是否存在独立于观察者的真实事物？
　　奥尔福德：是的。那种执着地认为桌子上的水壶依赖于你或我的观察的观点，我并不认可。
　　乔普拉：我认为水壶的形状、颜色、质感依赖于神经系统，不同的神经系统对这些信息的感知会完全不同。蜜蜂不会体验到（同样的）水壶，蝙蝠会体验到超声波的回声，而蜥蜴的眼球能以两个不同的轴转动，我很难想象对一只蜥蜴来说，水壶看起来是什么样子。所以，水壶本身就是作为水壶而存在吗？
　　奥尔福德：是的。
　　乔普拉：物质是假象，唯有意识是真实。
　　这是今年1月29日在曼哈顿菲罗克忒忒斯多学科研究中心举行的一场题为“真实的性质”辩论会的一个片段。彭罗斯的质疑给这场论辩提供了主题——物理学和数学能完整描述真实吗？科学家、艺术家和学者们坐在一起探讨主观感知的世界，旨在为科学和人文两个截然不同的世界架起沟通的桥梁。
　　讨论由乔普拉基金创始人、内分泌学家迪帕克乔普拉主持，参加者有华盛顿大学圣路易斯分校文理学院物理教授、夸克研究理论物理学家马克奥尔福德，亚利桑那大学医学院麻醉学与心理学教授、意识研究中心主任斯图亚特哈梅罗夫，英国皇家学会物理学家罗杰彭罗斯等人。
　　意识如何产生？
　　哈梅罗夫支持的观点是，知觉和意识产生于大脑中量子纠缠电子的玻色—爱因斯坦凝聚波函数的坍塌。比如这种坍塌每秒钟40次，而有些受过特殊训练的人达到了每秒80次，感知的速度更快，所感知的世界就会慢下来。
　　奥尔福德2006年发表于《物理学基础》上的一篇论文中称，物理学“只是覆盖了我们经验世界的有限方面”。但他质疑“量子意识”的观点，认为量子纠缠“通常非常脆弱”并且“难以组织”。物理学家认为，即使是对于少量粒子在任意长久期间的纠缠，这也是不大可能的，他说，对于量子微妙性而言，“这些非常脆弱的过程是人类大脑功能的关键特征”，但这“不适用于环境”。他支持对物理学与形而上学之间的联系给予严格的限制。他说：“意识更可能从其他地方升起，按照更传统的科学说法，你不需要到达这里；而按最奇怪、最诡异的现代物理的说法，你不需要到达任何地方。”
　　而乔普拉作为神秘主义者的一方，表示希望“熟悉科学的限制”。正是奥尔福德强调了那些限制。乔普拉想把奥尔福德的实用主义界限推得更远。他认为科学以谦虚的方式才能被理解，却未必是打开“终极真实”之门的钥匙。
     
  
        
　　奥尔福德指出，量子力学早正在20世纪就产生了，也可能有一天被丢掉，正像19世纪末提出的以太概念那样。“如果你太过于依赖当前的科学范式，再过100年，它可能被替代了。你可以用‘量子力学’来启发思路，可以在多个途径使用它。但我不认为你真的想把它当做基础性的根本原理。”
　　菲罗克忒忒斯之伤
　　本次辩论在菲罗克忒忒斯多学科设想研究中心举行，将科学家、艺术家和学者们集中到一起，以圆桌会议的形式进行科学探讨，致力于在科学与人文两个截然不同的世界之间架起沟通的桥梁，通过整体和跨学科的途径来理解创新和想象过程。
　　菲罗克忒忒斯是特洛伊战争中的角色，被一条蛇咬了脚，伤口感染发出难闻的气味，同伴将他困在利姆诺斯岛以避开臭味。幸运的是，他还有他大力神父亲留下的弓箭。当时希腊人从预言中得知，如果没有大力神的弓箭，他们不可能在特洛伊战争中取胜，所以他们被迫重返利姆诺斯岛，请求菲罗克忒忒斯返回参战。
　　以“伤者和弓箭”的形象出现的菲罗克忒忒斯，在科学探索中所体现的并非最初神话的寓意。文学评论家爱德蒙威尔逊将伤口比喻为精神创伤，弓箭比喻为当他审视艺术如何从痛苦中升起的时候，由于洞察真相而获得的恢复力量。
　　真实是什么？在数学框架中，真实可能永远得不到一个完整的最终描述，科学探索者正如受了伤的菲罗克忒忒斯。自然世界中，不依赖于主观观测的客观真实是否存在？在当前的物理学和数学范式中探索心理过程与意识，能否完整地诠释真实？迄今尚未发现的未来的物理或数学是否有这个能力？
　　当人们把目光转向认知的主体时，却发现量子力学这一解释客观世界的理论与主观意识运行如此贴近。量子意识理论认为，经典力学无法完整解释意识，意识是一种量子力学现象，如量子纠缠和叠加作用。大脑中存在海量的处于量子纠缠态的电子，意识正是从这些电子的波函数的周期性坍塌中产生。这一假说在解释大脑功能方面占有重要地位，形成了解释意识现象的基础。
　　目前有几种不同的量子意识理论。代表人物有大卫玻姆、古斯塔夫波洛伊德、大卫查尔默斯、罗杰彭罗斯与斯图亚特哈梅罗夫等人。
　　大卫玻姆（DavidBohm）
　　上世纪50年代，大卫玻姆发表了他的第一本书《量子理论》，成为该领域的一部经典教科书，他成功构建了一个隐函数体系。粒子拥有确定的位置和动量，周围弥漫着直到宇宙尽头的“量子势”，以维护爱因斯坦的“上帝不掷骰子”观点。观测仪器会和量子势发生作用从而使粒子改变它的行为模式。
　　玻姆认为，量子理论和相对论之间的矛盾，暗示了在自然宇宙中存在一种更基本的层面。无论是量子理论还是相对论，都指向这一更深层的理论。而这种更基本的层面，代表了一种不可分割的整体和一种隐含的秩序，在此之上才产生了我们对这个经验宇宙的解释秩序。
　　玻姆的隐含秩序不仅适用于物质也适用于意识，它能解释物质和意识二者之间的关系。隐含秩序代表更基本的真实，精神和物质被看作是这一更基本真实在我们的解释秩序中的一种投射。
　　玻姆用听音乐的经验来讨论意识的性质。他认为，对运动和变化的感受构成了人们的音乐经验。刚刚过去的和当下的感受在大脑中同时呈现，刚过去的成为对当下的解释，这是一种转化而不是记忆。玻姆认为，这正是意识从隐含秩序中的浮现。
　　玻姆把对运动、变化、流动，以及相关类似的经验，如听音乐作为一种隐含秩序的体现。他称支持这一观点的证据来自简皮亚盖特对婴儿的研究。这些研究显示，儿童必须学习时间和空间，因为这是解释秩序的部分，而他也有一个“硬件”来理解运动，这是隐含秩序的部分。他认为语法形成了大脑中的“硬件”。但玻姆从未提出任何具体的大脑机制，将他的隐含秩序和意识联系起来。