過去一個世紀，科學不斷向“更底層”推進：從原子到粒子，再到量子場，人類似乎越來越接近構成現實的終極答案。

與此同時，另一條線索卻始終揮之不去——無論理論多么精密，我們對世界的全部認知，仍然必須通過“意識經驗”來完成。

當物理學逼近極限，一個反常識的問題開始浮現：我們一直試圖解釋的“現實”，是否本身就依賴于意識而存在？

2026年4月28日，《新科學家》（New Scientist）的一篇文章報道了該領域的最新進展。

這不僅關乎哲學分歧，更可能動搖科學的根基。

本文4400多字，目錄如下：

第一章 | 于現實起源的新研究路徑

1. 現實的起點：從“還原論”到根本之爭

2. 兩種對立路徑：量子場 vs 意識經驗

第二章 | 物理學的力量與邊界

3. 從經驗到方程：物理學為何如此成功

4. 爭議核心：“涌現”是否真實存在？

5. 思維實驗：理解“紅色”的悖論

第三章 | 想象的極限、經驗的反擊與“第三條道路”

6. 認知的邊界：我們理解不了，不代表不存在

7. 象學的反擊：經驗才是起點

8. 否存在“第三條道路”？

9. 向實驗：哲學問題的科學化

10. 科學的可能方向

結論：科學仍是唯一裁決者

最終懸而未決的問題

《新科學家》（New Scientist）報道截圖

第一章

關于現實起源的新研究路徑

在物理學長期占據主導地位的世界觀中，一個核心信念始終未被動搖：一切都可以“自下而上”構建。只要找到最基本的構成要素，就能從中拼裝出宇宙中的一切——從時空結構到生命，再到人類自身。

但如今，這一信念正遭遇挑戰。一種新的研究路徑正在形成，它不再以粒子或量子場為起點，而是把“意識經驗”視為理解現實的核心切入點。這種轉向，可能觸及科學最頑固的一些未解之謎。

1.

現實的起點：從“還原論”到根本之爭

抽象問題：如果重建宇宙，最基本材料是什么？

設想一個極端問題：如果可以從零開始“制造現實”，你會選擇什么作為最基礎的原料？

傳統物理學的答案非常明確——基本粒子或更深層的量子場。這一思路源于一種被稱為還原論的哲學立場：

復雜現象可以完全由更簡單的底層結構解釋。

這種觀念深刻塑造了現代科學的發展路徑，也讓無數人相信：

只要掌握物理定律，就能解釋一切。

從信仰到動搖：物理學是否足夠？

文章作者回顧了自己的科學訓練歷程：從最初接觸物理學時的篤信，到多年學習后的動搖。

問題的核心并不在于物理學是否正確，而在于一個更棘手的疑問：

“自我意識”這樣的主觀體驗，真的只是某個尚未寫出的方程的結果嗎？

當問題觸及意識、體驗與主觀感受時，傳統還原論開始顯得不再牢固。這種不確定性，正是當前爭論的起點。

2.

兩種對立路徑：量子場 vs 意識經驗

極端物理主義：一切都來自量子場

物理學家利亞姆·格雷厄姆（Liam Graham）代表了一種極端立場——“嚴格物理主義”。

他的核心觀點可以概括為一句話：

“真正存在的，只有物理學在最底層所描述的東西。”

在當前理論框架下，這意味著：

• 宇宙的基礎是量子場

• 一切宏觀現象，包括意識，原則上都可以由這些底層結構推導出來

• 所謂“體驗”“意義”等概念，本質上只是認知層面的產物甚至幻覺

這一立場將還原論推向極致：

否認任何“無法還原”的現象存在。

現象學路徑：經驗才是最基礎的現實

與之完全相反的，是由天體物理學家亞當·弗蘭克（Adam Frank）等人推動的另一種思路。

他們認為：

“意識經驗本身，才是最根本的現實。”

這一立場源自哲學傳統中的現象學，其核心邏輯是：

• 人類無法脫離經驗接觸世界

• 所有科學概念（包括量子場）都建立在經驗之上

• 因此，經驗不是被解釋的對象，而是解釋的前提

換句話說：

物理世界本身，是一種“后驗抽象”，而非最原始的存在。

為什么這場爭論至關重要？

這并不是純粹的哲學分歧，而是一個直接影響科學實踐的問題：

• 如果量子場是基礎→ 科學目標是繼續向更微觀推進

• 如果意識是基礎→ 科學框架必須被重構

• 如果兩者都不完整 → 現有科學范式可能存在系統性盲區

正如文中所強調的：

我們對“什么是根本”的假設，決定了科學如何展開。

第二章

物理學的力量與邊界

如果說“意識是否更基礎”是問題的核心，那么真正的分歧，首先來自一個更現實的問題：

物理學究竟已經解釋了多少？又還缺少什么？

3.

從經驗到方程：物理學為何如此成功

把主觀世界轉化為數學結構

現代物理學最關鍵的突破，并不是發現某個具體規律，而是一種方法論革命：

把混亂、主觀的經驗，轉化為清晰、抽象的數學表達。

從伽利略·伽利萊到艾薩克·牛頓，科學家開始用方程描述運動，用數值刻畫自然。這一轉變帶來了連鎖反應：

• “冷熱”被轉化為溫度

• 運動被寫成動力學方程

• 天體運行可以被精確預測

其結果是顯而易見的：

科學不僅解釋世界，還開始預測和改造世界。

量子理論：觸及現實的最底層

進入20世紀，量子理論將這一方法推進到極致。

• 標準模型系統性描述了所有已知基本粒子與相互作用

• 即便像量子糾纏這樣違背直覺的現象，也被實驗驗證并用于技術應用

• 基于這些理論，人類已經構建出量子計算機

這讓物理學獲得了一種近乎“無所不能”的自信：

只要掌握底層規律，就可以構建一切復雜系統。

4.

爭議核心：“涌現”是否真實存在？

然而，從量子場到意識之間，存在一道巨大的鴻溝。填補這道鴻溝的關鍵概念，是涌現。

弱涌現 vs 強涌現

涌現描述的是一種現象：

整體表現出其組成部分所不具備的性質。

典型例子：

• 單個水分子沒有“濕”的屬性

• 但大量水分子組成的水，卻具有“濕性”

根據是否“可被推導”，涌現分為兩類：

• 弱涌現：理論上可以從底層規律推導（只是計算復雜）

• 強涌現：即使掌握所有底層信息，也無法推出整體性質

爭論的焦點在于：

意識屬于哪一種？

學科分化：現實結構還是認知局限？

現實中的科學體系，本身似乎支持“涌現”的存在：

• 物理學研究粒子

• 化學研究分子

• 生物學研究生命

• 心理學研究意識

哲學家大衛·帕皮諾（David Papineau）指出：

即便一切都是物理的，也不意味著理解人類必須依賴物理學。

現實中：

• 心理學無需知道每個電子的狀態

• 生物學無需理解量子波函數

這似乎說明：

不同層級擁有相對獨立的解釋體系。

反對觀點：涌現只是“無知的遮羞布”

但在利亞姆·格雷厄姆看來，這種分層是誤導性的。

他的核心批評有兩點：

第一，學科分裂阻礙科學進步

不同領域使用不同語言，反而掩蓋了知識的缺口。

第二，“涌現”只是對未知的包裝

所謂“濕性”，本質上仍然可以還原為分子間作用力；

所謂“體驗”，只是尚未解析的物理過程。

因此他認為：

“涌現”并不是一種真實機制，而是我們尚未理解底層物理的表現。

極端推論：否認強涌現

在這種嚴格物理主義框架下：

• 意識

• 生命起源

• 主觀體驗

都必須可以從底層物理完全構建出來。

格雷厄姆甚至直言：

相信“強涌現”，等同于相信超自然存在。

5.

思維實驗：理解“紅色”的悖論

為了檢驗這些觀點，哲學家提出了一個經典問題（文中重新表述）：

設想未來某一天：

• 科學已經完全理解意識

• 可以構建“人工意識”

• 一位科學家掌握所有關于顏色體驗的物理機制

但問題是：

這位科學家從未親眼見過“紅色”

某天，她第一次看到紅色番茄。

她是否獲得了“新知識”？

這是整個爭論的關鍵分叉點：

• 如果答案是“沒有”

→ 說明體驗完全等同于物理過程

→ 支持嚴格物理主義

• 如果答案是“有”

→ 說明體驗包含超出物理描述的內容

→ 支持強涌現或意識基礎論

這個問題沒有共識，但它揭示了核心矛盾：

物理描述，是否等同于真實體驗？

第三章

想象的極限、經驗的反擊與“第三條道路”

當爭論推進到“意識能否被物理完全解釋”這一層面，一個更深的問題浮現出來：

問題到底出在理論本身，還是出在人類的認知能力？

6.

認知的邊界：我們理解不了，不代表不存在

“理解不了紅色”，只是能力不夠？

在利亞姆·格雷厄姆的框架中，那位“第一次看到紅色的科學家”并沒有獲得新知識。

問題不在于物理理論不完整，而在于人類缺乏一種能力——

“想象性理解”

他的觀點是：

• 一個更高級的智能體

• 可以利用全部物理信息

• 在內部“模擬”出紅色體驗

換句話說：

體驗并非額外事實，而是信息處理的一種形式。

人類之所以覺得量子物理難以直觀理解，也是同樣原因——

認知結構限制了理解能力，而不是理論本身有缺陷。

冷靜但“去魅”的宇宙觀

在這種視角下：

• 番茄的“鮮紅”

• 世界的“豐富體驗”

本質上都是量子場在特定結構下的表現。

這種解釋在邏輯上自洽，但也帶來一種直觀上的不適：

世界似乎被“去魅”了。

不過格雷厄姆的態度恰恰相反：

正是理解了這種復雜性，才讓物理世界顯得更加驚人，而非更加貧乏。

7.

現象學的反擊：經驗才是起點

我們只能通過經驗接觸世界

亞當·弗蘭克則從根本上否定上述路徑。

他的出發點極其直接：

“人類無法繞開經驗來認識世界。”

這意味著：

• 所有科學觀察依賴經驗

• 所有理論建構源于經驗

• 經驗不是結果，而是前提

這一思想源自哲學家埃德蒙德·胡塞爾（Edmund Husserl）開創的現象學。

關鍵論斷：物理世界是一種“抽象結果”

在現象學視角中：

• “量子場”這樣的概念

• 并不是直接經驗到的對象

• 而是從經驗中抽象出來的理論結構

弗蘭克指出：

“物理世界本身，是一種未被經驗的抽象。”

它極其有效，但并不等同于現實的全部。

一個關鍵例子：溫度從何而來？

“溫度”是理解這一點的經典案例：

• 物理定義：粒子平均運動速度

• 但這一概念的起點并不是方程

而是更原始的經驗：

沒有這些體驗，溫度這一物理概念根本不會出現。

這說明：

抽象科學，是建立在經驗世界之上的“二次結構”。

“把地圖當成領土”的錯誤

弗蘭克用一個形象比喻總結這一問題：

把理論當作現實本身，就像把地圖當成真實地形。

量子理論是高度精確的“地圖”，

但它并不能取代人類實際生活的“領土”。

8.

是否存在“第三條道路”？

在兩種極端立場之間，一些學者開始尋找折中方案。

非還原論：經驗也是“數據的一部分”

多倫多大學士嘉堡分校的哲學家杰西卡·威爾遜（Jessica Wilson）提出：

經驗本身，應被視為需要解釋的“數據”。

她的核心觀點是：

• 我們無法直接感知量子場

• 但我們可以感知宏觀世界

• 而這些宏觀現象具備穩定性、因果作用、 結構完整性

因此，它們同樣具備某種現實性。

她試圖構建一種框架：

同時容納微觀物理與宏觀經驗，而不讓任何一方“更基礎”。

互構論：部分與整體相互決定

哲學家卡爾·吉列特（Carl Gillett）則提出另一種中間路徑——互構論。

以細胞為例：

• 細胞由原子構成（底層）

• 但“細胞結構”反過來約束原子的行為

換句話說：

整體不僅由部分構成，也反過來影響部分。

這意味著：

僅靠底層物理，并不足以解釋復雜系統。

9.

走向實驗：哲學問題的科學化

目前，這些爭論大多仍停留在哲學層面。

但一些學者認為，未來可能出現決定性證據。

例如：

• 如果實驗發現意識現象違反已知物理定律

• 或揭示大腦中存在非物理相互作用

那么：

強涌現將獲得實證支持。

10.

新科學的可能方向

亞當·弗蘭克正在推動一種全新研究路徑：

將“有目的的行動者”納入物理框架。

這一方向被稱為：

“行動者物理學”

其核心變化是：

不再只研究“被動對象”，而是研究

• 目標

• 意圖

• 行為

這將打開一整套全新的科學問題空間。

結論

科學仍是唯一裁決者

盡管立場各異：

• 嚴格物理主義

• 現象學

• 非還原論

• 互構論

它們有一個共同前提：

都仍然信任科學方法本身。

正如哲學家大衛·帕皮諾所說：

“科學，本質上就是讓證據塑造我們的信念。”

最終懸而未決的問題

文章最后沒有給出確定答案，而是保留了一種張力：

• 一方面，物理學的抽象之美令人信服

• 另一方面，經驗世界的真實感無法忽視

或許，問題并不在于二選一，而在于：

我們是否正在用單一框架，試圖解釋一個本質上多層次的現實。

參考資料：

"Is consciousness more fundamental to reality than quantum physics?" by Karmela Padavic-Callaghan. New Scientist, 28 April 2026

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