科学的盲点

时间之谜是现代物理学面临的最严峻的挑战之一。 谜团的第一块碎片来自宇宙学。为了理解时间，科学家们努力找寻一个“第一因”或言“初始状态”，即对宇宙诞生之初（“时间等于零”）的描述。然而，我们必须了解整个系统，才能确定系统的初始状态。我们需要测量系统的各个组成部分（如粒子、原子、场等）的位置和速度。到了宇宙起源问题上，这种做法却注定是竹篮打水，因为我们没法变成宇宙的“局外人”。 我们不可能以外部视角向内审视宇宙，因为宇宙的“外部”根本不存在。 第一因不仅是不可知的，更不可能被科学地理解。

第二部分的挑战则是哲学性的。科学界公认物理时间是唯一真实的时间，而经验时间，或言时间流逝的主观感觉，只是一种次重要的认知虚构。上世纪20年代，年轻的阿尔伯特·爱因斯坦曾与哲学家亨利·伯格森（Henri Bergson）辩论时间的本质，爱因斯坦明确表示物理时间是唯一的时间。随着年龄增长，爱因斯坦的态度渐渐不再强硬。他直到去世之前依然深深困惑着： 在科学的世界观中，如何为人类体验到的时间寻得一席之地？

这一窘境的背后存在一个预设，即具有绝对起始点的物理时间是唯一真实的时间。 但如果“时间之始”的说法本身就是有问题的呢？ 许多人倾向于认为科学能给出一个宇宙历史的完整、客观的描述，一个不受我们感知影响的描述。可惜，这一科学的愿景存在重大瑕疵。在旺盛的求知欲和控制欲的推动下，我们为科学创造了这样一种形象： 科学被当成一连串关于现实本质的发现，一幅上帝视角的自然图景。

这种态度不但扭曲了真相，更让我们与世界间产生错误的疏离感。这一裂隙产生于科学自身看不见的“盲点”。 盲点所在之处正是经验栖居之所；经验是生活感觉的纯粹在场与直接呈现。

盲点的背后是这样一个信念： 物理现实在人类知识中是至高无上的。 我们可以把这一观点叫做 科学物质主义 。用哲学术语来说，它是科学客观主义（科学的对象是独立于思维的真实世界）和物理主义（科学告诉我们物理现实即一切）的结合。基本粒子、时刻、基因、大脑……这些东西都被认为是根本上真实的。 另一方面，经验、觉知和意识则是第二性的 ，科学的任务便是要探求如何将它们还原为物理存在，比如神经网络的运作、计算系统的构造或信息的某种度量。

这一框架面临着两个棘手的问题。第一个问题针对科学客观主义。 除了对物理现实进行观察之外，我们没有任何与之接触的途径。 基本粒子、时间、基因和大脑只有通过我们的测量、模型和操纵才得以向我们呈现。它们的在场总是基于科学研究的，而科学研究只存在于我们的经验领域。

当然，这并不意味着科学知识是主观的，或仅仅是我们自己思维的投射。事实上，我们可以测试研究所用的模型和方法孰优孰劣。 但这些测试从不会告诉我们排除观察和行为干涉之下的事物本质。 经验正如其所展现的物理现实一样是科学的基础。

第二个问题关乎物理主义。 按照物理主义最还原的版本，科学告诉我们包括生命、心灵和意识在内的一切事物，都可以被还原为最小物质组分的行为。 你只不过是你的神经元集合体，而你的神经元只不过是一堆微小物质组成的。这样一来，生命和心灵消失了，只剩下无生命的物质尚存。

坦率说，物理现实之外别无他物这一断言要么是假的，要么是空洞的。 如果“物理现实”指代的是物理学所描述的现实，那么只存在物理现象的论断当然是错误的。 为什么？因为各门自然科学，包括生物和计算神经学，都没有对意识做出解释。这并不代表意识是什么非自然或超自然的东西。 关键在于自然科学不包括对经验的解释，可是我们知道经验确实存在，所以“仅有自然科学所描述的东西是存在的”这一论断为假。 另一方面，如果“物理现实”指的是未来的完整物理学所描述的现实，那么称物理现实之外别无他物等于什么都没说，毕竟我们都不知道未来的物理学会是什么样的，尤其是它将如何处理意识问题。

这个问题就是所谓的亨佩尔两难 （Hempel’s dilemma），由著名的科学哲学家卡尔·古斯塔夫·亨佩尔（Carl Gustav Hempel）的名字命名。面对这一困境，一些哲学家主张我们对“物理”的定义应该排除强突现论（生命和心灵是从物理现实中突然涌现的，并不可被还原）和泛灵论（心灵是基础而无处不在的，包括微观物理层次）。 这一做法能够给予物理主义明确的内容，但代价是“物理”的可能意义都被提前规定了，物理学家们不再有决定权。

我们拒斥这种做法。不论“物理”到底是什么意思，都应该让物理学家定夺，而不是纸上谈兵。别忘了，自17世纪以来“物理”这个词的意义经历了巨大的变化。人们曾以为物质是惰性的、不可穿透的、坚硬的，且仅受确定的局部作用影响。而如今我们知道这几乎大错特错，现在我们接受几种基本力、无质量的粒子、量子不确定性和非局部关系。 谁能保证我们将来的物理现实概念不会再次面目全非呢？ 基于以上考虑，我们不能简单地定义“物理”以摆脱亨佩尔两难。

客观主义和物理主义都属于哲学思想，而非科学理论，即使有些科学家是它们的拥趸。 从科学对物理世界的描述或科学方法本身，都无法逻辑地推理出这两种哲学观点。科学物质主义者们忘记了这些观点包含哲学上的偏见，而不仅是数据点，从而忽略了直接经验与世界之间并非泾渭分明。

— Edmund Husserl

我们的观点可不是什么小众异端。我们对盲点的看法基于埃德蒙德·胡塞尔（Edmund Husserl）和阿尔弗雷德·诺斯·怀特海（Alfred North Whitehead）这两位重量级哲学家、数学家的工作。德国思想家胡塞尔，现象学哲学思潮的源头， 提出生活经验是科学的根源 。原则上说，认为科学能摆脱生活经验无异于妄想。人类经验的“生活世界”（life-world）是科学植根的土壤，而现代科学文化的存在危机和精神危机——我们称之为盲点——正是遗忘生活世界重要性带来的后果。

上世纪20年代起任教于哈佛大学的怀特海， 认为科学依赖于一种对自然秩序的信仰，且无法用逻辑证明 。这一信仰直接仰仗于我们的直接经验。怀特海的过程哲学（process philosophy）以拒绝“自然二分”为基础，后者将直接经验分成了相对立的心灵与身体，以及知觉与现实两组。 他提出我们言称的“现实”是由发展过程组成的，这一过程具有同等的物理性与经验性。

研究原子和亚原子粒子的量子物理是物质主义偏见最泛滥的领域。 自古希腊时期以来，人们一直把原子看作构筑物质的砖瓦，而过去100多年的发现似乎证明了原子主义、还原主义的自然观是正确的。可是古希腊先哲、艾萨克·牛顿（Isaac Newton）和19世纪的科学家所说的“原子”，和我们现在的“原子”不是一个意思。 “物体”这个概念本身，正是量子力学所质疑的。 物质微粒的古典模型包含着微小的“撞球”（billiard balls），它们聚集在一起，以各种形式和状态推来撞去。然而在量子力学中，物质同时具有粒子和波的特性。此外，测量的精确度存在局限，而且测量行为似乎会干扰实验者想要描摹的现实。

如今的量子力学诠释在何为物质，以及我们相对于物质的角色问题上莫衷一是。 这些分歧与所谓“测量问题”紧密相关：电子的波函数是如何在观察下，从多种叠加态缩减为单一状态的？ 量子物理的各个学派都没有告诉我们怎样才能触摸世界的本来面目，而只允许我们在与物质的互动中理解其行为。

举例来说，按照尼尔斯·玻尔（Niels Bohr）的哥本哈根诠释，一旦脱离了电子和测量仪器之间的互动，波函数就不存在真实性。也有些方法试图保留波函数相对于观察者的独立地位，比如“多世界”和“隐变量”解释。 但这样一来就必须承认存在不可观察的平行宇宙。 一种相对新颖的诠释是量子贝叶斯理论，它结合了量子信息论和贝叶斯概率理论，可谓不走寻常路。按照这一观点，量子态的不可约简概率并非现实的元素，而是观察者对测量结果的信念程度。也就是说，进行观测就好像是在对世界的行为下注，观测完成后我们对世界的认知就更新了。该诠释的支持者有时也称之为“参与现实主义”，因为人类主体是被物理研究这一认识世界的过程所包括的。 也就是说，量子物理的公式并不仅针对被观察的原子，而是指向观察者与原子以一种“观察者参与”的方式构成的整体。

参与现实主义极具争议。然而正是这种富于哲学意味的解释多样性，颠覆了物质主义与还原主义自然立场的严肃确定性。简言之，我们无法简单地把科学家们的经验从物理世界的描绘中剔除出去。

于是问题又回到了盲点。 当我们考察科学知识的对象时，总是看不到它们背后的经验。 我们看不到经验如何使得它们在我们眼中的在场成为可能。我们忽略了经验的必然性，因此树立了科学的虚假偶像，误以为科学赋予我们独立于现实呈现方式与相互作用的绝对知识。

意识研究领域也存在盲点。 大部分对意识的科学和哲学讨论聚焦于“感受质”（qualia）——我们的经验的质性方面，比如所感知到的落日的红色光晕、柠檬的酸涩味道等等。 神经科学家已经建立了这些质性与特定大脑状态的紧密关联，并且能够通过直接影响大脑来操纵我们的经验。 可是，我们至今无法用大脑活动或其他任何物理过程科学地解释感受质。我们甚至难以想象这种解释会是什么样。

意识之谜不仅在于感受质，主观性也是个大麻烦。 经验具有主观特性，它们是以第一人称方式出现的。一个特定的物理系统何以拥有作为主体的感受呢？科学在这个问题上交了白卷。

如果深挖下去，还有一个更基础的问题是， 经验怎么会拥有主体-客体的双重结构呢？ 科学家和哲学家常常怀揣这样一幅图景：一个“内在”心灵或主体理解着一个外在世界或客体。然而不同文化传统的哲学家们挑战了这幅图景。提出“纯粹经验”概念，并影响了胡塞尔和怀特海的哲学家威廉·詹姆斯（William James）就曾在1905年写道 “我们享受生活的主动感，直到反思把直觉世界打碎” 。那种生活的主动感并不具有内在-外在/主体-客体的结构，是随后的反思把这种结构强加给了经验。

— William James

早在公元4至5世纪，印度佛教哲学家世亲（Vasubandhu）就批判了将现象二分为相对立的主、客体的做法。世亲认为主体-客体结构是对现象时刻的因果网络的一种根深蒂固的认知曲解，因果网络中其实并不存在理解着外在客体的内在主体。

为了更深刻地理解这一点，让我们想象那些高度专注的状态，比如冥想、舞蹈或技艺高超的表演。在这些状态下，主体-客体结构在不知不觉中消失了，只剩下彻底被感受的在场。这种现象的在场在物理世界中何以可能呢？科学选择缄默不言。可是，没有这种现象的在场，科学本身又是不可能的，因为在场是一切观察或测量的先决条件。

科学物质主义会反驳说，科学方法使我们得以跳出经验去理解世界本来的样子。但我们已经做出反驳，并确信这种观点误解了科学实践与科学方法。

概括地说，科学方法是这样的： 首先，我们把人类经验中富有争议的方面放在一边，比如我们对事物的视、味、触觉感受。第二步是用数学和逻辑来构造抽象、形式化的模型，并把它们当作普遍共识中的稳定对象。第三步，我们通过隔离、控制那些我们能够感知并操纵的事物，人为介入事件的进程。第四步，我们用这些抽象模型和具体干预来计算预测未来的事件。第五步，将预测到的事件与我们的感知相对照。技术是整个过程中的一个基本要素：机器作为我们的装备，将这些程序标准化了，扩展了我们的感知能力，并使我们能够操纵现象以服务于我们的目标。

当我们开始相信这一方法能通向不经矫饰的现实时，盲点便产生了。可事实是，经验在每一步都在场。 科学模型必须是与观察相分离的，那些精密的科学仪器则是中继站。科学模型是理想化的产物，而非世界中的实在。 例如，伽利略的无摩擦平面；玻尔的原子模型称，电子沿着量子化轨道绕尺寸小、密度大的中心原子核旋转，就像行星绕着太阳；还有隔绝种群的演化模型——这些都存在于科学家的脑中，而非自然中。它们是抽象的心灵表征，而非独立于心灵的实体。它们的用途在于帮助我们做出可检验的预测。然而， 种种模型依旧没能让我们逃离经验，因为它们要求高素质的专业观察者进行特殊的感知。

如上所述，科学的“客观性”无法独立于经验存在；在此语境中，“客观性”只不过意味着一个使用特定工具的研究者共同体所公认的真实。科学在本质上是人类经验的一种高度精炼形式，以我们的观察、行动和交流能力为基础。