現實是什么東西

常亨成

現實，很難定義的一個東西，我們每天都在經歷“它”，但我們一直不知道，它有多大，有多遠，從哪里來，要到哪里去，它為什么會存在。

什么是“現實”？對于很多人來說，“現實”就是真實存在的東西。它是由物質組成的，例如椅子、桌子、樹木、房屋、行星、動物、人等。它還包含一些抽象的概念，例如時空。所有這些“真實”事物的總和被稱為“宇宙”。

那么，產生于我們大腦的思想意識呢，它是“真實”的嗎？

按照唯物主義者的觀點，答案是否定的。他們認為，相對于真實的物質而言，思想意識的所有屬性都是次要、從屬的，它僅僅是我們物理大腦的構造和行為。我們人類之所以以特定的方式行事，僅僅是因為我們的大腦遵循某些物理定律——其他所有客觀存在的物質也遵守這些定律。因此，思想意識本身不比產生它的大腦更真實，雖然我們還沒有真正認識它（思想意識本質到底是什么東西），但它僅僅是一種由大腦活動產生的“附帶現象”，它對人的行為方式的影響沒有超出那些物理定律所描述的范圍。

一些哲學家的觀點卻恰好相反。他們認為，思想意識的體驗本身應該是第一位的。因此，構成這種體驗的“外部現實”應理解為從思想意識這些數據“抽象”出來的構造，是次要的。有人甚至認為，“我”的思想意識體驗是最主要的，其他人的體驗本身僅僅是從“我”的感覺數據中抽象出來的東西。

在英國牛津大學物理學家羅杰·彭羅斯看來，在任何情況下，要說服任何人相信這種“唯我論”為基礎的現實理論是相當困難的。此外，他發現，我們在觀測自然界的運行中所達到的精確度，很難在任何個人的思想意識中找到其基礎。除了“唯我論”，將思想意識的體驗看成是第一位的這種觀點，他也難以接受，因為這相當于迫使他承認：“外部現實”僅僅是從某種形式中浮現出來的東西。他認為，真正的“外部現實”，是空間和時間在各個方向上無休止地延伸，不論是向外還是向內，都延伸到我們無法用感官直接感知的層面，需要借助于不同種類的精密儀器才能在各種尺度上對宇宙進行探索。

關于意識本身，一直以來就是一個謎。我們不知道它是如何從看似純粹的計算和客觀的物理定律（這些定律似乎支配所有客觀事物的行為）中產生的。在我們所知道的物理定律中（我們還不知道所有的定律），有些定律的精確程度，已經遠遠超出我們感官的直接體驗，甚至超過人類認知范圍內所有有意識的個體計算能力的總和。

在宏觀尺度上，比如愛因斯坦的廣義相對論，它的深度和精確度，不是我們的感官能夠直接體驗的。在太陽系的運轉方面，牛頓的引力理論已經相當精確，但愛因斯坦不僅對該理論進行了修正（愛因斯坦的理論在引力場變大的情況下更加適用），而且還預測出全新的結果（例如黑洞、引力透鏡和引力波等）。它的理論預測和實際觀測結果驚人的一致。例如，自20世紀70年代以來，天文學家就一直在監視一個被稱為PSR 1913+16脈沖雙星的軌道。通過觀測得到的數據不僅證實了引力波的存在，而且從太空接收到的信號，與愛因斯坦理論所預測的完全吻合，其精確程度更是達到了小數點后的14位。而直到2015年，LIGO（激光干涉引力波天文臺）才首次直接探測到引力波。

在微觀尺度上，目前也已有許多非常精確的觀測結果證實了量子理論的準確性，以及量子理論對相對論場的合理闡釋——這為我們提供了量子電動力學（粒子物理學標準模型的基礎之一）。例如，電子的磁矩已經精確地測量到小數點后12位，且觀察到的數字與量子電動力學理論預測完全吻合。

需要指出的是，以上這些相當精確的物理理論，都建立在異常復雜的數學之上。以引力為例，17世紀，牛頓初次提出他的理論，那時他只是用簡單的數字進行闡述。后來人們發現，將微分幾何學引入該理論后，它的精確度一下子就提高了，比最初提出它時高出數萬倍。20世紀，愛因斯坦增加了微分幾何學的復雜性，它的精確度獲得空前提高，達到最初的1000萬倍。

由此可見，理論精度的提高并不是因為引入了新的理論，而僅僅是理解了大量新的數據資料。只有當理論產生了之后，我們才能看到它的精確度，這揭示了物質的行為方式在最深層次上與數學體系是一致的。

如果數學確實存在于客觀存在的事物中，那么我們所看到的關于我們自己的“現實”究竟是什么實體？

比如，我們坐的椅子實際上是由什么組成的？顯然，它是用木頭制成的。那么，木頭又是由什么制成的呢？可以說，是由曾經是活細胞的纖維。那這些纖維呢？是由單個原子。原子呢？原子是由原子核和核外電子。原子核呢？由質子和中子構成，并由強大的核力粘合在一起。這些原子核由電子環繞，而電子被相當弱的電磁力所束縛。再往下繼續講，質子和中子被認為是由夸克組成的，并由被稱為膠子的實體結合在一起。

那么，到底什么是電子、夸克等？到此階段，我們就只能參考描述它們的數學方程了（因為我們的感官已經對它們無能為力了）。對于電子和夸克來說，它們就是狄拉克方程所描述的那樣。夸克與電子的區別在于它們的質量不同，并且夸克沉迷于電子所看不見的相互作用（即“強相互作用”）。那么，膠子是什么？它是傳遞強相互作用力的“量規”粒子，這又是一個只能借助數學方式的描述來理解的概念。

如果我們認為，一個電子僅是一個數學方程式的解的實體，那么，我們如何區分該電子與其他電子？在這里，量子力學的基本原理可以為我們解釋。量子理論認為，所有電子都是無法區分的：我們不能說“這個電子”、“那個電子”，而只能談論由電子所組成的整個系統——例如，這個系統是由幾個電子組成的。同樣，夸克、膠子，還有一些其他特定種類的粒子，都是這樣，是不能區分的。從這點看，量子現實是奇怪的。

確實，量子現實在許多方面都很奇怪。單個量子粒子可以同時位于幾個不同的位置，可以散布在某個區域中，也可以像波一樣擺動（粒子具有波粒二象性）。的確，量子理論似乎在告訴我們，我們要相信的“現實”與我們習慣的相去甚遠，以至于許多量子理論家會告訴我們，在考慮粒子尺度的現象時不要帶有“現實”這個概念。他們還告訴我們，量子行為控制著所有現象，甚至由量子成分建造的大型物體本身也要遵循同樣的量子規則——例如，你眼前的大樓歸根結底是由看不到、摸不著的粒子構成的。這讓人難以接受。

量子非實相從何而來，而我們實際體驗的物質實相又從何而來？對于這些問題，當今的量子理論沒有給出令人滿意的回答。也許會有人認為：當今的量子理論并不完全正確。

但是，不得不說，截至目前，尚無公認的觀測數據可以用來反對量子力學——現在所有談及的對它的修正都只是推測性的。此外，即使是涉及到時空彎曲概念的廣義相對論，它本身也偏離了我們習慣的“現實”概念。所以，無論我們是在量子尺度上看，還是穿越時空從廣義相對論的層面上看，椅子、桌子和其他物質的現實性似乎都將消失，取而代之的是存在于數學世界中的更深層次的現實。

一種關于“現實”的觀點

那么，數學實體又從何而來呢？有一種看法是：它可能存在于它們自己的世界——柏拉圖式的數學世界。這種看法受到許多數學家的歡迎。因為這樣一來，數學家所尋求的真理，在明確的意義上已經“存在”了——數學家的工作是發現真理，而不是去發明。

對數學柏拉圖主義者來說，在柏拉圖世界中尋找客觀現實的最終歸宿并不荒謬。但對其他許多哲學家來說，這是不可接受的。他們認為，數學只是理想化的意識概念，如果把數學看成是最終由我們的思想所產生的，那么我們就會陷入一種循環：我們的思想意識（數學）產生于我們客觀存在的大腦，而那些物理定律（包括大腦構造）是建立在數學基礎之上的，而數學需要我們的大腦來支持它的存在。

羅杰·彭羅斯認為，總共存在三種不同的現實，分別是客觀的、意識的和（柏拉圖式）數學的，并且到目前為止，它們之間的關系是不容易解釋的。例如，我們還沒有正確理解，為什么客觀世界能夠如此精確地反映在柏拉圖式的數學世界中;也沒有充分理解，當物質（例如存在于健康的人大腦中的物質）以某種方式被組織起來時，意識如何產生;也并不能真正理解，當意識被引導去理解數學問題時，它是如何能夠預言數學真理的。

至于“客觀現實”的本質到底是什么？彭羅斯并沒有給出明確的答案。但他認為，我們應該先承認并接受柏拉圖數學世界是永恒存在的，并承認我們可以通過心理活動（大腦）來訪問它。只有這樣，我們才能處理好“客觀現實”與其他兩個現實——意識的和數學的之間的聯系，才能有助于正確地解決“現實”這個問題。