哲学
一位理论物理学家的自白
探索现实的过程令人困惑，现实或许无法真正被理解。
我与基本粒子共处的生活让我开始怀疑现实是否真的存在。
我清楚地记得自己7岁那年，第一次意识到我想要弄清楚现实的运作方式。那天，父母带我们去加尔各答的一个市场购物。在回家的路上，我们经过了一条昏暗的小巷，那里有个街边书摊，展示着一排薄薄的小册子。我看到一本封面上印着一个通过显微镜观察的男人的书，封面上写着“著名科学家”。我请求父母给我买下，他们同意了。当我翻阅这些章节时，我了解到Antonie van Leeuwenhoek发现了微观世界，Marie Curie发现了放射性，Albert Einstein阐述了相对论，我心想，“天哪，我也可以做到！” 到我8岁时，我坚信一切都可以被解释，而我自己将成为那个解答者。
几十年过去了，我现在是一名理论物理学家。我的工作就是研究整个现实的运作方式，我对此十分认真，研究范围从量子引力理论到理论神经科学。但我必须承认，我越来越感到不确定，甚至困惑。我不再确信能够弄清楚什么是“真实的”，或者说，我7岁时所设想的现实是否真的存在，抑或仅仅是未知的。或许现实是完全不可知的：事物确实存在，并且有其真相，但我们无法得知。或者，所谓的“现实”可能只是由其描述所唤起的，并不独立存在。
我们的理论和概念就像是通往真理的梯子。
我深受物理学文化传统的熏陶，这既是我的职业，也是一种使命，同时我也深谙我自幼接触的印度哲学。作为一名物理学家，我依然坚持一种思维体系，认为：(1) 我们观察到的事物确实是真实的，(2) 细节可能未知，(3) 有限的资源可能会减缓进展，但(4) 只要有足够的时间并且耐心推进，物理研究可以引导我们走向真实的真理。另一方面，我也深知另一种哲学传统的观点，认为：(1) 可能存在一种现实，但(2) 从世界中获得的测量结果本质上是误导性的和片面的，因此(3) 真实的可能是不可描述的，(4) 我们可能没有一种系统的方法来触及根本的真实和真理。
现实可能不可知，这个想法由来已久。想想《梨俱吠陀》中约公元前1500年至公元前1000年间的创世诗篇“Nasadiya Sukta”。在Juan Mascaró美丽的译文中，它探讨了宇宙学和宇宙起源的根本问题：
谁知道真相？谁能说出这个宇宙是从何处以及如何产生的？神灵出现于宇宙的起源之后：因此谁能知道这创世的来源？唯有他，最高天的见证者：只有他知道这个宇宙从何而来，是否被造，或者未被造。唯有他知道，或许他也不知道。
这首诗的作者指出了认识论的根本问题：我们不知道一些事情，甚至可能没有任何方法来确定我们所不知道的东西。有些问题可能本质上是无法回答的，或者答案可能是自相矛盾的。公元前一千年初的梵文《伊莎奥义书》尝试描述一种超越常识的现实：“它动而不动，它远在天边，却又近在眼前，它在内也在外。”
第二个问题是，感知从根本上限制了我们理解现实的能力。一个普通的例子是颜色的感知。老鹰、海龟、蜜蜂和虾能感知到比我们人类更多且不同的颜色；实际上，它们看到的是不同的世界。不同的感知现实可以创造出不同的认知或概念现实。
Jorge Luis Borges在他的故事《记忆大师福内斯》中将这个想法推到了极致，这个故事讲述了一个人获得了无限感知能力。Borges写道：“黑板上的一个圆圈，一个直角三角形……是我们可以完全掌握的形式；……[福内斯]能够对一匹马风暴般的鬃毛……对不断变化的火焰及其无数的灰烬做到同样的掌握。” 福内斯的超能力听起来奇妙无比，但也有一个陷阱。Borges写道，福内斯“几乎无法理解一般的柏拉图式的概念。他不仅难以理解狗这个通用符号涵盖了如此多不同大小和形态的个体；他还对狗(从侧面看)与(从正面看)应具有同样的名字这事感到不耐煩。” 福内斯对现实的精确感知阻碍了他在我们与思维和认知相关的粗糙分类中进行思考——这些分类虽然粗糙，但却构成了我们所想象的现实的质感。
分类的任意性是Borges另一篇故事《约翰·威尔金斯的分析语言》的主题，威尔金斯想象将动物分为属于皇帝的动物、疯癫的动物、用最精细的驼毛刷子画过的动物、刚打破花瓶的动物、从远处看像苍蝇的动物，以及其他一些特定的分组。
哲学家Michel Foucault在他的书《词与物》中受到了Borges故事的启发，反思了分类的本质。他提出我们定义的分类和概念控制了我们的有限认知，并且在其内在的任意性中，构建了我们心中的现实。
Foucault的分析引起了我的共鸣，因为它让我想起了物理学中的分类。例如，我们常常告诉学生和公众，世界由称为夸克和轻子的粒子，以及亚原子力场组成。然而，这些概念只是对世界结构的一种粗略描绘的具象化。物理学家曾认为这些分类是基本且真实的，但我们现在明白它们必然是不精确的，因为它们忽略了我们仪器无法测量的细节。
如果我们的分类决定了我们所感知的现实，那么拥有一个想法是否能创造出一种现实？这个问题是“模拟假说”的一种形式，即我们所知的所有现实仅仅是某种计算引擎中的一个模拟，或者是柏拉图的理想主义的一个版本，即我们在世界上所能想象的事物仅仅是不完美地回响着一个真正的理想现实。
例如，想想波兰作家Stanislaw Lem在《赛博伊亚》中的故事《自我生成的Mymosh》的悲剧英雄Mymosh，这个有感知能力的机器偶然从宇宙垃圾堆中自我组织而成，仅凭想象就能创造出整个世界和人类。那些人类是真实的，还是只是他脑中的幻想？实际上，这有区别吗？毕竟，Mymosh的想象是一种物理过程——他大脑中的电信号。所以或许他想象中的人类在某种意义上也是真实的。
事物存在，并且它们有真相，但我们无法得知。
这些哲学难题中的一些在理论物理学中有着具体的表现。例如，考虑物理理论之间的“对偶”概念。在这个背景下，“理论”指的是我们为了理解我们所处的实际宇宙而开发的假设宇宙的数学描述。如果一个理论中的每一个可观测量都与另一个理论中的某个可观测量相匹配，那么这两个理论就被认为是“对偶”的，或者说是等价的。换句话说，这两个理论是同一物理系统的不同表示形式。在这些对偶关系中，通常一种理论的基本变量，或者说粒子，会成为另一种理论的集体变量，或者说粒子的集合，反之亦然。对偶理论混淆了物理学中一些最基本的分类，例如“玻色子”粒子(同一时间、同一地点可以存在任意数量的玻色子)和“费米子”粒子(同一时间、同一地点不可能存在两个费米子)之间的差异。这两种粒子的物理性质完全不同，因此你可能会认为它们不可能是等价的。但是，通过对偶对称性，我们发现即使在大规模结构中出现的基本粒子也是分类的产物，而不是现实的一部分。
一旦我们接受这种思维，现实是否真实的问题就变得无关紧要了。我们所知的物理学规律很可能只是为了匹配我们观测的那些事件，而非反映客观存在的真理。科学中的进步是通过我们对规律的重新理解来实现的，而不是通过发现存在的真理。物理学中似乎真实的事物，例如我们看起来一致的实验结果，很可能只是因为我们从中构建了一个规律。
这不仅仅是对现有理论的挑战。也许我们所谓的“自然法则”只是对现象的描述，而不是现象的原因。考虑一下经典力学中惯性法则的例子。我们知道，在没有外力作用的情况下，一个物体会继续保持匀速直线运动。但是，这个规律只是现象的描述。为什么它会这样？是因为我们所知的宇宙中存在着某种属性？还是因为我们不能用其他方式描述它？惯性法则可能不是自然界的根本规律，而只是我们对其现象的一种描述。