那些人类已知的未知问题

这本书揭示了宇宙、时空、维度与意识并非独立个体，而是一套彼此嵌套、相互定义的终极存在体系，所有未知谜题，皆是人类有限认知触碰宇宙本质的回响。 空间是存在的容器，是万物得以舒展的基底。我们身处三维空间，却始终无法触及空间的终极真相。而时间从不是独立的流水，它与空间共生共存，编织成四维时空的完整框架。时空一体，构筑了人类可感知的全部现实，世间的更迭、生长、消逝，都在这一框架中有序发生。 维度则是认知的壁垒与阶梯。低维度无法窥见高维度的全貌，正如平面无法理解立体，三维时空的人类，永远难以洞悉更高维度宇宙的运行规律。我们的物理公式、观测结论，都被禁锢在固有维度的认知中，这也是诸多宇宙谜题无解的根源。 而意识，是这套体系中最玄妙的变量。宇宙沉默运转，时空恒久延展，本无意义与边界，是人类的意识赋予时空概念、定义宇宙秩序、感知维度差异。神经的跳动催生主观感知，让冰冷的物理宇宙拥有了被观测、被思考的可能。 由此是否可以这么认知：宇宙是终极整体，时空是存在的载体，维度是认知的边界，意识是观测的眼睛。人类所有已知，不过是意识在有限维度中捕捉到的片面真相。那些已知的未知，从不是科学的缺憾，而是宇宙留给人类的启示：认知永无止境，唯有常怀敬畏，在未知中求索，方能无限靠近存在的本质。

神经科学告诉我们，我们的自我感是大脑和身体之间复杂互动的结果，是神经过程的产物，这些过程每时每刻都在修正着我们的自我感，它们串联起来让我们产生一种从不停顿的作为人的感受。我们时常听到人说自我是一种幻觉，说自我是自然最精致的把戏，但所有这些把戏也好，幻觉也好的说法都忽视了一个基本的事实：若是把自我取消了，就没有了可被把戏耍弄的“我”，没有了那个幻觉的主体。——阿尼尔·阿南塔斯瓦米，《不存在的人》 如果自我感、有意识的感知、自由意志都只是幻觉，我们也无法将它们剔除。我们只能努力打好手里这把牌🃏，别无选择…… 如果语言带来的巨大逻辑飞跃与意识带来的行为飞跃，也只是使产生新的认知状态和对刺激的反应，看似无限的灵活性而已。那么我要做的反到是：去做真正喜欢的事情，只为此时此刻沉浸其中，而不再是为了追求任何东西。

国际知名的理论物理学家、科学作家劳伦斯M.克劳斯引领我们探索宇宙中最 大的未知问题。 科学中最重要的四个字是，我不知道。不知道意味着宇宙充满可能性，关于探索和惊奇的可能性。我们对于宇宙学的理解在过去五百年现代科学的进程中已经有所加深，但是许多关于存在的根本性谜题依然存在。我们的宇宙是如何开始的，如果它真的有一个开端的话？它有多大？黑洞的底部有什么？地球上的生命是如何出现的？我们是孤单的吗？时间旅行是有可能的吗？ 这些谜题定义了科学的前沿，未知的边界。探索边界，就需要对科学已经走了多远有更加深刻的理解。在《那些人类已知的未知问题》中，国际知名的理论物理学家和畅销科普图书作家劳伦斯·克劳斯探索了宇宙学中最重要的已知的未知问题，涵盖了时间、空间、物理法则、生命与意识。克劳斯为读者介绍道，这些主题将塑造未来几十年的科学，同时也邀请我们沉思并欣赏我们所在的这个宇宙。

为何说“宇宙学中最重要的四个字是‘未知在宇宙学乃至整个科学领域，最值得警惕、又最能激发探索精神的并不是“答案”，而是“问题本身”。原因主要有三点： 1. ​​未知定义了科学的前沿​​ 每当我们在某个尺度上自认为已经“搞清楚”时，总会被新的观测或理论推着迈向更大的尺度；而真正推动科学前进的，往往是那些连最先进理论都无法回答的现象——暗物质、暗能量、宇宙真空能等就是当下最典型的例子。 2. ​​未知揭示了知识的局限​​ 现代宇宙学告诉我们，可见物质只占大约 ​​5%​​，剩下的 ​​95%​​ 以暗物质和暗能量形式存在，而我们对它们的本质几乎一无所知。如果把这些空白换成“已知”，科学就会停止成长，因此承认“未知”是保持学科活力的前提。 3. ​​未知孕育未来可能​​ 作者克劳斯指出，正是这些未解之谜塑造着未来几十年的科学研究，也决定了我们能否真正理解宇宙的起源、结构与命运。换言之，科学中最重要、最富有想象力的空间，就存在于“我不知道”的地带。 因此，说“宇宙学中最重要的四个字是‘未知’”，既是一种谦逊，更是对科学方法论的肯定：只有持续承认和追问未知，我们才可能获得真正的突破与新知。

对科学价值的再次重申这是一本枯燥的科普书，虽然题目是“已知的未知问题”，但作者劳伦斯在论述时，花了相当大的篇幅先来解释“已知的已知”，比如相对论、弦论的发展，可能是因为劳伦斯觉得，读者要先知道都知道什么，才能探讨“已知的边界”。作者的论述有一种文献综述的感觉，读起来有些枯燥。书的一页可能出现若干物理学概念，由于本书又缺乏相应的脚注，而如果读者缺乏理科教育（比如我），又不想边读边搜索，那么读起来还是挺困难的。因此，虽然我推荐这本书，但要首先预警这本书的阅读难度。 这是一本心系未来的书。劳伦斯在书中表示，“不理解某些东西并不能表明上帝存在，也不能表明人类的弱点。它只表明我们理解。它应该是一份探索和学习的邀请”。劳伦斯撰写此书的一大动因是，帮助今天的年轻人（也许是那些有志于了解未知、钻研物理的年轻人，eg.小谢尔顿）介绍“知识的边缘”，让他们接受回答未知的挑战，并为此感到兴奋。这种写作初衷，让人分外尊重。也因此，这本书最吸引我的地方，可能是每章节末尾劳伦斯的议论或对未来的畅想，这些评论的确能激发人的好奇心和对未来的思考。 对于我来说，这本书带来的收获有，一是唤醒了沉睡的记忆，从离开高中课堂，放下《上帝掷骰子吗》这样的科普书后，我已经很久没有学习过物理了，这本书帮我重新确认了一些知识的可靠性，也启发我在日常生活之外，思考点涉及时间、空间、生命、意识的宏大话题。某种意义上，也算是对知识结构的再补充。二是重申了唯物主义的价值。书中一段大意是这样，因为地球在绕太阳公转，如果我们穿梭时间回到过去的某个时点（以太阳为参考系），那么我们的脚下大概率不是地球，而是一片虚空。也就是，时间和空间是相互联系的，当我们说起时间穿梭时，不能忘记空间的作用。这也是这本书带给我的思考，万事万物是普遍联系的，时间与空间相连，空间与能量相连，生命与环境相连，意识与认知相连。 正如劳伦斯在本书后记引用的，雅各布-布罗诺夫斯基所说“美梦也好，噩梦也罢，我们都必须活出自己的经历，必须清醒地活。我们生活在一个与科学相交织的世界，这个世界既完整又真实。我们不能仅仅通过站队就把它变成一场游戏”。在人们反复讲述所谓“心想事成”或各种“政治正确”的当下，坚持实事求是、尊重科学的力量，可能是科普作品给我们带来的重要价值。这也是我推荐这本书的原因。

身在丛林，莫说丛林外面的未知世界，就连眼前的花草可能都无从了解。当你越过一道道荆棘一丛丛的缠绕一处处的暗涌一条条的小溪，可能才会懂得自己所站的位置是什么样子才会知道啊，自己的未知能有多少。但是你看到的位置有问题，在别人眼里都是已知的，所以这些问题只要生活在女人相处的世界，你就不会困扰。 然而人类却有更加宏大而无从研判的那些未知问题，只有当我们突破丛林、攀上山峰、飞向海洋，遨游太空的时候，我们才将视线重新放回自己原来出身的地方～ ～原来我站在这里，我曾一无所知！

作者勞克斯説：“物理学家理查德·费曼思考过，我们最终有没有可能发展出一种理论来解释所有宇宙现象。他觉得也许不会，我也一样。” 我也是。 又說：“智慧技术文明的寿命从宇宙的角度来看可能不过是转瞬之间。科技文明是否注定在实现相互交流之前就会自我毁灭，甚至在冒险穿越星际空间的鸿沟之前就会自我灭亡？这还有待观察。” 我覺得會。 還說：“不理解某些东西并不能表明上帝存在，也不能表明人类的弱点。它只能表明我们不理解。它应该是一份探索和学习的邀请。” 我們應該接受邀請。

我们量子宇宙的各种关键特征： 1.量子物体可以同时以多种不同的态存在。对我来说，现实的量子图景与经典图景之间的关键区别在于受量子力学支配的系统的位形。从经典角度来看，如果我抛一个球，它会沿着牛顿定律确定的轨迹运行。如果阴极射线管发射出许多电子，它们的平均轨迹会与球的轨迹很相似，但我们完全无法事先确定每个电子的具体轨迹。事实上，在测量之前谈论轨迹根本毫无意义。这是因为，电子的行为就好像它同时在沿许多条轨迹运行。但凡想要尝试证明电子在被直接测量之前实际上走了某一条特定的轨迹，最终都会发现，没有任何一条轨迹与数据一致。在我看来，理查德·费曼在他的量子力学“路径积分”表述中提出的这种观点，最简洁地抓住了量子理论的核心。 2.量子力学的基本量是一个物体的波函数，简单来说，它可以精确预测在任何时候测量到物体处于任何一种测量时允许出现的状态的概率。在许多有关量子力学的错误说法中，其中一种就是，量子力学不是决定论的。这不对。量子力学基于一个描述波函数的沿时间演化的方程，这意味着，我们如果指定了某个波函数在某个初始时间的值，就能精确地确定它在随后所有时间的值，至少理论上如此。定义得更精确的波函数，给出了发现系统处于某种态的概率幅（一个复数）。波函数的平方给出了测量系统处于其多种可能允许出现的态中的每一种的概率（介于0和1之间的实数）。量子力学精确地确定了这些概率。同样，量子力学也告诉我们，只有这些预测概率才能与实验进行比较。系统的初始状态永远无法被准确确定，因为系统可能同时处于一系列多种态之中，这种现象被称为叠加。在粒子从A到B的过程中，只要我们不在两点之间进行测量，粒子就可以沿着许多不同的轨迹运动，叠加就是对这一事实的另一种描述。 3.测量系统属性的顺序，可以决定所测量的属性。换句话说，对某些性质而言，比如一个粒子的动量和位置，颠倒测量它们的顺序，会得到不同于原先测量的结果。这就是大名鼎鼎的海森堡不确定性原理，例子包括，人们无法同时百分之百精确测量量子物体的位置和动量，也无法精确测量在给定时间内它的能量值。 4.由多个不同物体组成的系统，一旦处于某种固定的量子态，只要系统不受干扰，即使这些物体彼此分开，相干关联也仍旧会继续让它们保持联系。因此，对一个物体进行测量可以立即限制另一个物体允许的量子态。这种现象被称为纠缠，也就是令爱因斯坦深感困惑的“幽灵般的超距作用”。 5.当量子力学与相对论相结合时，事情就变得更疯狂了，前文中已经有所描述。量子系统始终在涨落，有时相当剧烈。相对论量子力学告诉我们，即使是空的空间也不是空的。粒子和反粒子可以自发出现和消失，量子力学告诉我们，它发生的时间尺度短到我们根本无法探测到实粒子。我们考虑的一切系统演化的时间越短，可能出现的涨落就越剧烈，出现在原本看似真空中的虚粒子的可能能量和质量也就越高。它们暗示着，我们大多数人认为理所当然的合理的经典现实，其实只是一种幻觉。

一份沉思并欣赏宇宙奥秘的邀请函。国际知名的理论物理学家和畅销科普图书作家劳伦斯·克劳斯探索了宇宙学中最重要的已知的未知问题，涵盖了时间、空间、物理法则、生命与意识。满足人类对世界的所有好奇，在认知边界叩问与回答。

2000年前，那些掌握文字的人拥有话语权和统治权；500年前，那些掌握《圣经》的人拥有话语权和统治权。以后，谁掌握“科学”的语言，谁或许将拥有话语权和统治权！ 读这本书的初衷在于想了解我们有什么还不知道，然而以我贫乏的物理知识，即便是别人已经阐述的足够浅淡我也不能理解，反而看的云里雾里，问题没能得到解决反而愈加模糊了！ 时间、空间、物质、生命、意识，从最小的夸克、质子说起，到人的来源、本质，再到无垠的宇宙尽头，我们到底画了多大的一个圆？而关键是这个圆我们能画多大？甚至是圆外的世界有多大呢？庆幸的是有一群孜孜探索的人始终不放弃，即便这个圆我们永远也不能画的美满，但总可以画大一点、圆一点！