甜蜜是约定俗成的，苦涩是约定俗成的，颜色也是约定俗成的，只有原子和虚空是实在的。
德谟克利特（Democritus）
“不是吧！我的箱子呢？！”
彼时，我的航班已经开始让乘客登机了。我要从波士顿飞往费城，为BBC拍摄一部关于休·埃弗雷特的纪录片。结果我突然发现，我手中并没有拖着行李箱。我赶紧跑回安检区。
“有人看见一个黑色的滚轮箱子吗？”
“没有。”保安说。
“但是它就在那里啊——那是我的箱子，就在那里！”
“那个箱子不是黑色的，”保安说，“它是青绿色的。”
在那之前，我从来不知道自己是色盲。当我恍然知晓，自己之前对现实（包括衣服颜色）的许多假设都错得离谱时，那感觉真的很耻辱。我怎能如此信任我的感官告诉我的关于外部世界的一切呢？然而，假如我不信任它，我又如何才能确定外部实在是真实的呢？毕竟，我所知道的一切，包括我对靠不住的感官的顿悟，都来自我的感官。这动摇了我认识论的根基，我感到自己很像一个在监狱里度过了一生的囚犯——他对外部世界的一切信息（包括与那个靠不住的狱警有关的信息），都是那个不可信的狱警告诉他的。更一般地，如果我不理解思维究竟是如何运作的，我如何才能相信自己的意识感知所告诉我的关于世界的一切呢？
这个触及根基的困境已被雄辩的哲学家们探讨了许多年。他们中有许多哲学巨擘，包括柏拉图、笛卡儿、大卫·休谟和康德。苏格拉底说：“唯一的智慧就是知道自己什么都不知道。”那么，我们要怎样才能在理解实在的道路上走得更远呢？
到目前为止，我们已经用物理学的方法探讨了外部物理实在。我们先将镜头拉远，观看了星系的宏大与辽远；再把镜头拉近，细窥了微观的亚原子结构，试图从物质最基本的构造单元——基本粒子来理解万物。然而，我们拥有的一切直接知识都只是“感质”（qualia），这是我们意识知觉的基本构造单位[41]，比如，玫瑰的艳红、铜钹的声响、牛排的香味、橘子的口感或针刺的微痛。那么，在我们完全理解物理学之前，难道不也需要先理解意识吗？如果在过去，我的回答一定是肯定的，因为我曾认为，如果我们不先弄清楚我们赖以感知的心灵是如何像哈哈镜一样扭曲外部物理实在的，就永远无法理解外部物理实在那个独一无二的“万物理论”。但是，我现在已经改变了看法。在这简短的一章中，我将告诉你原因。
或许你会想：“好吧，迈克斯，就算你说对了，但我并不是色盲。现在我正用自己的眼睛看着外部世界，如果我强迫自己接受这不是它看起来的样子，我一定是偏执狂。”先不要这么快下结论，来试试下面这两个实验吧：
实验1：从左到右、再从右到左转动几次你的头部。
实验2：保持头部不动，只从左到右、再从右到左动几次眼睛。
你是否注意到，在实验1中，外部实在似乎在旋转，但在实验2中，尽管眼睛在转动，但你感知到的外部实在却保持不动。这证明，你的心灵之眼所看到的一切并不是真正的外部实在，而是外部实在存储在你脑中的一个模型。实验1看起来很像一台旋转的摄像机拍下的视频。但是，你的眼睛是某种形式的生物摄像机，所以实验2告诉我们，你的意识并不直接感知视网膜上形成的图像。神经科学家对此已有详细的研究——视网膜上记录的信息以一种非常复杂的处理方式，不间断地更新着你脑中存储的关于外部实在的模型。再看看四周，你会发现，得益于这种先进的信息处理方式，尽管你视网膜上形成的原始图像是二维的，但你脑中的模型却是三维的。
我的床头没有安装电灯开关，所以每天入睡前，我都会先仔细看看我的卧室，看清地面上所有的障碍物后，再关灯上床。你也可以自己试试——放下这本书，站起来，看看四周，然后闭上眼睛走几步。在你闭眼走路时，你是否“看见”或“感知”到房间里的物体与你有相对运动呢？这是你脑中的实在模型正在更新，只不过这一次不是通过图像，而是通过你腿部的运动。你的大脑用它能接收到的所有有用信息，不断更新着它的实在模型，这些信息包括声音、触感、气味和味道等。
让我们把这个实在模型称为你的“内部实在”，因为这是你的内部思维对外部实在的主观感知。这个实在的内部性还体现在，它只存在于你个人的内部：你的心灵觉得它仿佛正在看着外面的世界，实际上它只是在看着你脑中一个实在的模型。反过来，这个实在模型又不停地用精密的自动程序追踪着脑外的世界，而你对这个程序却毫无知觉。
我们不能把内部实在与它所追踪的外部实在混为一谈，因为二者有着天壤之别。我大脑中的内部实在就像是汽车的仪表盘——它只是最有用信息的便利聚合。正如我的汽车会告诉我车速、油位、发动机温度等有用信息一样，我大脑的仪表盘（实在模型）也能告诉我自身的速度、位置、饥饿程度、空气温度、周遭环境中的亮点等信息，这些信息对人体使用者——也就是我们自身来说，也是至关重要的。
有一次，我的汽车仪表盘出现了故障，尽管车是完好无损的，但仪表盘上的“检查引擎”指示灯却一直亮着。同样，人脑中的实在模型也可能会出故障，使得它与真实的外部实在相去甚远，导致出现错觉（对外部实在中确实存在的物体产生了错误的感知）、遗漏（没有感知到外部实在中确实存在的物体）和幻觉（感知到了外部实在中不存在的物体）。如果我们发誓要说出真相、所有真相、且只有真相，那么要当心，我们的感知可能会分别以错觉、遗漏和幻觉的方式违背上述誓言。
所以，从拟人的角度看，“检查引擎”指示灯的故障就像是我的车出现了幻觉，或者感受到了幻痛。我最近还发现，我的车还遭遇了错觉——从车速表的读数可以看出来，它总是觉得自己每小时行进的速度比真实速度快上3公里。这比起认知科学家所发现的大量人类错觉来说，根本不算什么。错觉可以出现在所有感官中，并扭曲我们的内部实在。
图8-1就展示了视错觉的两个例子，说明我们的视觉系统创造出的内部实在与外部实在之间存在差别。（如果你手中的本书是彩色版的而不是黑白版，那你可以看看图8-1左图中那两个圆点，你或许会觉得下方的圆点是橘黄色的，而上方的圆点是棕色的。）在外部实在中，两个圆点具有相同的性质，光的波长都约为600纳米。如果一个射灯发出同样的光束，那就是橘黄色的光。那么，有没有棕色的光线？想一想，你有见过射灯或激光笔发出棕色的光吗？你不可能见过，因为世界上并没有棕色光！棕色在外部实在中根本不存在，只存在于你的内部实在中，它只会出现在当你看到橘黄色的光呈现在较暗的背景中时。
图8-1 视错觉。左图中，A和B所在的方格灰度相同，两个圆点的颜色也完全相同。而在右图中，如果你一直盯着中间的黑点，并前后移动你的头，你会发现圆圈在转动。
为了好玩，我常会比较不同的媒体会如何报道同一个新闻，包括MSNBC（微软全国广播公司节目）、FOX新闻、BBC、半岛电视台等。我发现，在“说出真相、所有真相、只要真相”这件事上，他们描绘事实的区别通常在于他们省略和遗漏的真相不同。我觉得，我们的感官也同样如此。尽管它们会产生幻觉和错觉，但是，导致内部和外部实在不一致的原因，通常是“遗漏”。我的视觉系统遗漏了黑色和青绿色的区别，但即使你不是色盲，光所携带的绝大多数信息也会被你遗漏。当我在小学课堂上学到所有光线的颜色都是由红、绿、蓝三种基本颜色混合而成的时候，我以为，“3”这个数字能告诉我们外部实在中某些基本的东西。但是我错了，它只能告诉我们人类视觉系统遗漏的部分。具体而言，它只能告诉我们，人类的视网膜上有3种视锥细胞，它们在光谱（见图1-5）上千万种颜色中挑选了3种，分别对应着3个波长区域。
此外，波长在400～700纳米以外的光线对我们的视觉系统来说，是完全隐形的。当人们发明了可以探测不可见光的机器时，才发现外部实在原来比我们看到的要丰富得多，充满了射电波、微波、X射线和伽马射线，这着实令人类大为吃惊。并且，视觉并不是唯一一种惯于遗漏的感官，听觉和嗅觉也同样如此。我们听不到老鼠、蝙蝠和海豚发出的超声波；我们闻不到许多微弱的气味，但狗却能闻到，这些气味甚至占了它们嗅觉内部实在的绝大部分。这样的事实不胜枚举。尽管许多动物能捕捉到人类遗漏的视觉、听觉、嗅觉、味觉等感官，但是它们却对亚原子世界、星系闪烁的宇宙以及构成95%外部实在的暗物质和暗能量一无所知。
在本书的前两个部分，我们已经看到，数学方程可以很好地描述物理世界，点亮了找到“万物理论”方程的希望之火。这个“万物理论”能在任意尺度完美地描述我们的外部实在。物理学要取得这个终极胜利，最开始必须由一位数学家以“飞鸟视角”研究这些方程（方程必须足够简单，简单到可以印在T恤上），并从中推出他的内部实在，也就是他在外部实在中以“青蛙视角”形成的主观感知。要做到这一点，就必须细致地理解意识运作的原理，这就包括错觉、遗漏、幻觉以及其他复杂情况。
然而，在外部实在和内部实在之间，还有一个中间区域，称为“共识实在”（consensus reality，见图8-2）。这种共识实在，是地球上所有生命形态都一致认同的实在，也就是宏观物体的三维位置和运动状态，以及我们可用经典物理学的常见概念来描述的其他日常属性。表8-1总结了几种不同的实在和视角，以及它们的相互关系。
图8-2 我们可以用三种相互联系的方法来看待实在：第一是从一个数学家的角度，他用“飞鸟视角”来研究描述实在的数学方程；第二是从一个有自我意识的观察者的角度，他用主观的“青蛙视角”来观察实在；第三是从中间的共识视角，也就是我们常向彼此描绘的视角（比如一个日常物体在三维方向上的运动）。为了方便，对理解的终极追寻可以分为两个部分，并可分别解决：一是物理学，二是认知科学。物理学是为了揭示外部实在与共识实在是如何联系起来的（包括一些复杂的情况，比如克隆的观察者看起来是随机的，以及高速运动时时间看起来变慢了）；认知科学是为了揭示共识实在是如何与内部实在联系起来的（包括感质以及一些复杂的情况，比如错觉、遗漏和幻觉）。
表8-1 本章接下来将用到的一些关键术语
我们每个人都有自己的内部实在，那是从我们各自的位置、方向、心理状态的主观视角所感知到的实在，但同时也受到个人认知偏差的扭曲——在你的内部实在中，梦与真实无异，当头朝下时你不会觉得翻转的是整个世界，而不是你自己。
与内部实在不同的是，共识实在是共享的。当你向朋友描述到你家的行车路线时，你会试着改变自己的描述，从内部实在中的主观概念（比如“这里”和“我面向的方向”）转变成共识实在中的共享概念（比如“瓦萨尔街70号”和“朝北”）。由于我们物理学家在谈及共识实在时需要非常精确并定量，所以我们总是努力保持客观，我们会说一束光“波长为600纳米”而不是“橘黄色”，某物质含有“CH3COOC5H11分子”而不是“香蕉味”。
共识实在并不能避免一些对外部实在的共有错觉。比如，猫、蝙蝠和机器人也经历着同样的量子随机性和相对论时间膨胀。毕竟，错觉的定义就决定了它只是生物大脑独有的现象，所以量子随机性和相对论时间膨胀与错觉无关，也与人类意识的运作原理无关。内部实在让我感受不到青绿色，让海豹只能看见黑白色，让四色觉的鸟类看到彩虹色。我们还可以想象，对能看见偏振光的蜜蜂来说，它的内部实在一定更加不同，还有采用回声定位的蝙蝠、触觉和听觉极度敏锐的盲人、扫地机器人……我们的内部实在迥然相异，但我们都会在某些问题上达成共识，比如门是否开着。
这就是我改变心意的原因。尽管理解人类意识的细节和本质是一个令人着迷的挑战，但它对理解物理学的基本理论来说并不是必要的，后者“只”需要从它的数学方程中推出共识实在就可以了。换句话说，道格拉斯·亚当斯所谓的“生命、宇宙和万物的终极问题的答案”可以被分为两部分，并可以分别解决：物理学的挑战是从外部实在中得出共识实在，而认知科学的挑战是从共识实在中得出内部实在。这是三千纪[42]亟待解决的两个重大问题。两个问题都令人望而生畏。欣慰的是，我们并不需要同时解决它们。
我们已经看到，共识实在与内部实在之间有着巨大的差别，要把二者连接起来，需要克服一个艰难的问题——理解意识。然而，正如本书前面几部分所谈到的那样，共识实在与外部实在也迥然相异，所以，不能把二者混为一谈。实际上，我认为，现代物理学的历史告诉我们，在最伟大的物理学突破中，最困难的部分都不是数学，而是理解这两种实在是如何连接在一起的。
1905年，当爱因斯坦发现狭义相对论之时，许多重要的方程早已被亨德里克·洛伦兹（Hendrik Lorentz）等人发现了。然而，爱因斯坦的天才之处在于弄清了数学与测量之间的关系。他意识到，外部实在的数学描述中的长度和时间与共识实在中的测量存在差别，而这种差别取决于运动状态——如果一架飞机从人群上空飞过，在人群的共识实在中，这段时间将比起飞前短暂，而机载时钟将走得更慢[43]。
10年后，当爱因斯坦发现广义相对论之时，波恩哈德·黎曼（Bernhard Riemann）等人早已得出了其数学形式的关键部分。然而，最耀眼的成就再一次被爱因斯坦获得。它需要天才的洞察力和理解力——外部实在的数学描述中的弯曲空间与共识实在中的万有引力是等价的。
为了理解这究竟有多困难，你可以想象一个场景：一个精灵来到了牛顿临终的病榻前，声称可以满足他最后一个愿望。在经过短暂的思索后，牛顿作出了决定：
“请告诉我，300年之后的万有引力方程。”
精灵在一张纸上写下了广义相对论的所有方程。作为一个好心的精灵，它还将其翻译成了当时使用的老式数学符号。那么，牛顿能很快看出这是对他自己理论的一般化概括吗？相信答案是否定的。
量子力学横空出世后，连接外部实在和共识实在的困难程度达到了前所未有的新纪录。这体现在，100年后的今天，物理学家依然在争论如何诠释这个理论。我们在第7章中看到，在描述外部实在的希尔伯特空间中，波函数随时间发生着确定的变化，但在共识实在中，一切却好像又是随机发生的，其概率分布可以用波函数来近似计算。量子力学出现30年后，埃弗雷特才发现了怎样调和这两种实在。又过了10年，才有人发现了退相干，这对理解外部实在中的宏观叠加态为何没有出现在共识实在中，是至关重要的。
今天，理论物理学家面临的大挑战，是如何统一量子力学和万有引力。基于此领域的历史进展，我预言，如果人们发现了量子引力学正确的数学理论，它将打破纪录，成为最难诠释的理论。设想一下，假如在下一场量子引力学会议前夕，我们的精灵朋友再一次闯进会议室，在黑板上写下了终极理论的方程式。参会者们真的能理解这是什么意思吗？次日清晨，他们是否能意识到前一天黑板上擦去的是什么东西？我深表怀疑！
总结一下，我们对实在的追寻可以分为两部分，这两部分可以分别解决：一是认知科学的大挑战，二是物理学的大挑战。认知科学旨在将共识实在与内部实在连接起来，而物理学旨在将共识实在与外部实在连接起来。这两个挑战都令人望而生畏。共识实在看起来似乎充满了坚实稳定的物体，但实际上，如果把一块石头放大1015倍，你会发现，在恒久振动的粒子之间，只有空荡荡的空间。共识实在认为，随着时间的推移，一切故事都在三维的空间内上演，然而，我们将在第10章中看到，爱因斯坦的研究暗示着改变是一种幻觉，时间只是恒常时空中的第四维，永不创生、永不消亡，像刻录着一部电影的DVD碟片一样，包含着整个宇宙历史。量子世界感觉起来是随机的，但是在第7章中我们看到，埃弗雷特的研究暗示了，随机性也是一种幻觉，它只是思想在无数平行宇宙中被克隆时的一种感觉而已。而量子引力论的世界感觉起来什么样呢？——好吧，要弄清这个问题，物理学家还有漫长的路要走。
在本书接下来的部分里，我们将聚焦在物理学问题上，并将其推至逻辑的极境。有了我们对共识实在所知的一切，外部实在究竟又是什么样呢？它终极的本质是什么？
◆尽管只存在一个真实的实在，却存在若干个互补的视角。
◆在你脑中的内部实在中，你所拥有的关于外部实在的信息只是通过感官传输进来的一个小样本。
◆这些信息在许多方面都被扭曲了，但它除了能告诉你外部实在之外，或许还能告诉你感官和大脑是如何运作的——尽管这尚有争议。
◆在外部实在和内部实在之间，还有一个区域，叫作“共识实在”。这是所有拥有自我意识的观察者一致认同的物理世界共有描述。
◆道格拉斯·亚当斯戏谑的所谓“生命、宇宙和万物的终极问题的答案”可以被清楚地分为两个部分，并能分别进行解决：物理学的挑战和认知科学的挑战；物理学的挑战旨在从外部实在中得出共识实在，而认知科学的挑战旨在从共识实在中得出内部实在。
◆本书接下来的部分将聚焦在两个挑战中的第一个部分，也就是物理学。
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
