物理學中有哪些細思恐極的問題?

11-27

一直認為物理的極限很詭異

嚴肅地說
看著不少答案，作者明顯不具備物理學素養，論證邏輯和基礎知識有致命漏洞，但仍十分「認真」地答題。其實，在知乎的物理學標籤下，這樣的回答太多太多。可能物理就是太容易讓人以為懂了吧。
這也許就是我能想到最細思恐極的事了吧

貝爾不等式不成立

沒有細思極恐的事，只有細思不懂的事。

EPR佯謬

大多數民科都是在物理學領域扯蛋的，而且特別喜歡搞大新聞，嚴重的是民眾就喜歡瞎湊熱鬧。

作為一個科普工作者，表示真的很擔憂。

世界是決定論認為的世界？是自大爆炸開始每一個分子，原子的運動已確定下來，隨後的發展演變早已確定下來，包括我今天寫下這段話被你看到？我不知道下一秒發生什麼是因為我掌握的信息不足，計算力不夠，但理論上下一秒宇宙中發生的任何事都可以推演出來。而這一切，在大爆炸的那一刻已然確定。
或這個世界是量子論認為的世界？只有概率，一切都是不確定的，就像你不能確定我中午吃什麼，因為我自己都不知道，處於一個可能性疊加的狀態？我吃什麼只有在我拿起菜單時腦中的波函數坍塌，才指向一個確定的結果：我要吃奶。這樣才更符合我們所理解的世界：我可以改變點什麼，我的一生不是天註定的。
那個是對的？不管那個是對的我都覺得毛骨悚然。

物理中沒什麼細思恐極的問題，有也是「物理愛好者」和「民科」覺得細思恐極的問題。

比如薛定諤的貓，麥克斯韋妖，狹相廣相，雙生子佯謬，反物質，正電子，虛粒子，卡西米爾效應，自旋為1/2或2，分數電荷，磁單極子，宇宙微波背景輻射2.7k，對稱性自發破缺，波粒二象性，克萊因瓶，BCS-BEC crossover，Cooper pair，Majorana fermion，Higgs boson，quantum entanglement 之類，這些比較fancy 的東西，都是人們津津樂道的話題。

其實你真的學過了，這些真沒有什麼可恐極的，沒有物理學家整天想著不切實際的問題，一些人覺得不可思議的問題在物理學家看來正如座下的椅子一樣堅實。

那些哲學思辨性的問題真不在物理研究之列，看起來很玄的弦論國內也不過十餘人研究，因為得不到實驗的驗證，只能說我是自洽的，孜孜以求。（弦論不是我的方向，仔細回憶起來似乎之前搞錯了範圍）

所以說有句話叫『不自量力』。意思就是不要自學量子物理學。
哈哈哈哈！
否則，三觀不是歪，直接災後重建型。

嗯～物理學本身就是個不斷被發現，不斷被打破的一個學習過程，細思極恐很正常，習慣就好：）

來看個對比，古希臘學者歐多克斯提出的地心說在當時引起了巨大的轟動，人們在無知的情況下普遍接受了這個理論，但是在科技的進步下，我們把這個理論拿到今天來看就是一個笑話（嘎嘎嘎）。

物理學的頂端永遠都是細思極恐的，因為我們的知識面與腦容量的不夠。當CERN(歐洲核子研究組織）探測到曾一度被科學家認為是玩笑的 Higgs boson時，我相信當場的人們內心或多或少都不平靜。1687年7月5日人們通過閱讀牛頓的《自然哲學的數學原理》來填補自己對自然物理的理解，簡而言之，在當時牛頓的理論就是自然的理論。

隨著科技的發展，人們對經典物理感到了不滿足，人的求知慾可是無窮的，科學家們發現粗略的理論不足以發現這個世界的本源。於是，在20世紀初由一大幫物理學家開始抱團研究微量，進而創建了一個大教－－Quantum Mechanics（量子力學）。這個大教在眾多科學家的研究下漸漸成為了物理基礎理論的主流之一。人們在研究量子力學的同時發現了許多神奇，無法理解的現象，然而人家就在那，無論你發不發現，它都在那（笑

舉個栗子：不確定性

在量子力學理論中，微觀量子既不是波也不算是粒子，而是一種新的定義「量子態」。真實狀態分解為隱態和顯態（只有顯態符合經典物理的理論），它是由於測量所造成的。不確定性指測量物理量的不確定性，在一定條件下，一些量只能處在它的本徵態上，展示出來的值也是不唯一的。在不同的時間觀察就可能得到不同的值－－出現不確定值。簡而言之，你在一個時間觀察同種量子的值可能與另個時間觀察到的不一樣，是不是很神奇～這個現象剛被發現並證實的時候引起了軒然大波。因為在經典物理學中，一個質點可以用它的位置和動量精確地描述它的運動，甚至可以預言質點接下來任意時刻的位置和動量。這與不確定性有著相反的含義。

再舉個栗子：

算了，能舉的栗子太多，我就不說了。量子力學發展了這麼久，建立了這麼宏大的背景，如果哪一天，有位科學家發現有公式能計算出概率雲的軌跡，到時候一定會有一大群研究學者相約天台的。

物理學的進步與代替是必然的，只是時間問題～

物理學大蟒——從最小的粒子到最大的宇宙

這個世界竟然是可以理解的

封閉的熱系統，最終會達到平衡態，而其中，某些區域，可能會有漲落，變得很奇怪。

套用到宇宙，（雖然宇宙不是封閉系統），得出的推論：人類所有引以為傲的文明和生存的意義，對於宇宙而言，都是如同燒開水時的氣泡一樣，都只是漲落而已……

總是假設函數的性質是』好『的，方程的解肯定存在唯一，算符可以交換，變數可以分離。吃棗藥丸。

求別放在物理學標籤下，只放在哲學下面好嗎、

我們居然可以用物理來預測這個世界，難道還不夠可怕嗎？

至於有可能出現的所謂的不確定性，抱歉，我絲毫感受不到恐慌。從無到有，從未知到已知，我們已經做了很多很多了。這個世界也許太複雜我們只了解了億萬分之一都不到，但是——

所謂的「世界是沒有邏輯的，物理實驗都是巧合」這個觀點本身，就是無數個「物理預言」中的一個！

這個預言不是在毀滅物理，這個預言它本身，也是物理中的一個分支！是物理的一部分！

如果這個預言中了，其實也是一個成功的設定啊！即「世界上一切運動都是無規律的」。這本身就是一個規律啊！通過這一個起點，我們可以展開新的物理篇章，發現新的「物理規律」！當然，這裡的「規律」早已不是之前的設定了。

我們從來不怕未知，因為我們本來就活在這黑暗中。而讓我們真正感到細思極恐的，就是我們手上的點點光明。

也談不上細思恐極吧，因為學之前就被告知了：

所有現存理論都基於若干條假設，所謂假設就是沒法兒證也默認不需要證的先驗結論。每個理論所需要的假設有多有少（比如統計力學就一條假設：相空間的各項出現的幾率相等；量子力學則有足足五條：Blah，Blah，Blah），但無論如何總是需要有假設的，這相當於什麼呢，這相當於我們所有的高樓大廈都是建在冰面上的，這薄薄的一層冰，隨時有破裂的危險，一旦破裂那我們所有的理論就得推倒重來了。典型的例子就是量子力學從經典力學的裂縫中掙扎而出。

不知道讀者你們是否真正理解了我的意思，我可以再舉個栗子，就如我們的常識告訴我們1+1=2，這似乎根本不需要證明對吧，但是如果我們規定1+1=3，在這個假設下我們同樣可以演繹出一整套數學理論出來，這是完全沒有問題的。然而實際上1+1=2最符合我們這個世界的客觀事實，於是我們便採用了1+1=2這麼一個假設。我們在討論任何問題的時候一定不要忽略它的前提條件，無論這個前提條件有多麼的「理所當然」。

這又讓我想起了『三體』中的一個橋段，那便是大批科學家集體自殺那一幕，究其原因則是物理常量因為智子的干擾不停地在變化（或者說在科學家們看起來一直在變化），於是科學家們就崩潰了，因為他們想在其上蓋高樓大廈的那塊冰面，碎成粑粑了！這遊戲根本就是玩不下去的！

補充一下就是假設的必要性對所有的數學理論也適用，並不局限於物理學。而細想一下你會發現，其實所有的學科都有其內在的前提與假設。

最後需要著重強調的是我們不能因為科學研究必定需要假設這一點就覺得它不可靠，乃至於認為它也是神棍，甚至於反科學，因為無論如何，類似於『量子系統的狀態由波函數來描述』這種假設，總是比『我們假設有一個上帝』來得合理得多&>_&<。

上面有答案提到科學研究的可證偽性是對我這段解釋的濃縮。

上帝說人類一思考，他就發笑，其實吧，他那個笑，笑得既勉強又尷尬。

演生

你熟悉的世界，在高能標小尺度下不僅展現出完全不同的規律，連「實體」都不一樣。
==============================================================
逐條反駁一下某高票回答

1. 大爆炸之前宇宙只有普朗克尺度
沒有「大爆炸之前」，就像沒有比北極更北的地方。

2. 那個尺度的量子表現為用波函數來表述的量子態
量子力學適用於一切情形，只是小尺度下量子效應更為明顯。

3. 根據哥本哈根詮釋，量子經過測量，會按概率塌縮到某個波函數的本徵值
不是波函數的本徵值，是某個運算元的本徵值。

4. 不經過觀測的話，量子可以一直保持那樣的量子態
海森堡繪景下，量子態始終保持不變。薛定諤繪景下，量子態按照薛定諤方程演化。

5. 目前的宇宙是宏觀的、本徵值確定的，也就是說宇宙波函數塌縮過了
如前文所述，是哪個運算元的本徵值？而且如果是哈密爾頓運算元的本徵值，顯然宇宙不是，否則對時間的演化是平凡的。

量子芝諾效應：被持續觀察的放射性粒子永不衰變

物理學家每解決一個問題，自然就回應一個悖論，而如今這種似是而非的情形越發嚴重，主要原因是物質的客觀實在性圖像喪失了，隨之而來的隨機性、主觀與客觀、虛與實、意識與物質是人類去建立一幅世界圖景註定會面臨的問題。東方先哲在兩千多年前就得出觀點：人去認識世界往往得到錯誤的結論，因為人以「知(個人理解與記憶)」和「見、識(五官攝入的感官)」去建立世界的圖景和模型，正如人類曾經得出——電子是一個粒子這樣錯誤的結論，是因為無論用多麼高端的儀器，最終必須歸結到視覺和觸覺去建立世界模型，事物的形狀即是觸覺和視覺的雙重定義結果，所以我們直覺總是被顛覆。從影響面最寬泛的視角去看，恐怕物理學之內沒有比釋迦牟尼提出的這點更細思極恐的事情了。而題主所說的「細思極恐」即——違背人類依賴於經驗的、先入為主的直覺。被顛覆的僅僅是曾經研究賴以依靠的直覺和經驗，並非顛覆已經認定的事實，一般也不提倡用「細思極恐」這種字眼來強調現象背後的迷惑。20世紀的諸多發現將激化經驗主義和理性主義的嚴重衝突，前者認為必須從已經證實的經驗出發、反對任何有超出經驗的假設，後者認為人的理性推理對科研是有幫助的、反對以暫時性的真理先入為主地看待現象而是加以寬泛實驗研究。2005年美國堪薩斯州教育委員會通過自然科學的教學標準，同意在學校的科學課程中引入和進化論完全矛盾的學說，本著科學精神理性地看待達爾文假說。這種時代的衝突將西方科學家分為兩類，他們爭論著上帝是否擲骰子，這也會蔓延到知乎上各種答案的評論中。

該問題本質上並非是物理問題，而是關於認識論的問題。一個現象自身不存在奇怪不奇怪，它只有和其他事物放在一起產生的衝突才是奇怪。所以有人說完全不存在什麼細思極恐，有人說確實很奇怪。本文將指出這些衝突點，不關心其是否細思極恐。

——————————————————————————————————————————
所謂直覺的顛覆體現在如下的諸多方面
很多概念背後的本質物理學家已經描述得很好了，所以本答案也儘力以物理學家的原話來回答：

"宇宙分為可知的形而下層面，和不可知的形而上層面：前者是宇宙的外在表相，感官所及的物質世界，是知識的領域；後者是宇宙的內在精神面，超乎人的理解力，是藝術和宗教的領域。"——愛因斯坦

【機械觀哲學基礎的崩塌】

事實上並非是「只有外行覺得細思極恐」：

「所有不為量子力學感到困惑的人，都是沒有真正理解它」
「近年來我們經驗的大大擴展顯示了我們簡單的機械觀念的唯不足之處，其結果動搖了觀察的習慣解釋所依賴的基礎，事實上所有東西開始改變他們的性質和外貌，一個人對於世界的整個經驗完全不同了」 —— 玻爾
「我記得那次與玻爾的討論持續了好幾個小時直到很晚的深夜，幾乎要以絕望結束；討論結束時我單獨到附近的公園散步，我一再對自己重複這樣的問題：難道自然有可能像我們從這些原子實驗中看起來那樣荒唐嗎？只有當一個人意識到物理學的基地開始移動時，才能理解現代物理學最新發展的強烈影響；這種運動引起的感覺是，這塊基地將同（曾經的那種）科學分離」——海森堡

機械論和心物對立的二元論為20世紀之前的科學提供了堅實而合適的哲學基礎，這種哲學把整個自然都解釋成一個在運動中的、完全受制於物理學和化學規律的客觀存在的體系——如齒輪構成的機械一般，哲學家早就意識到這種推理是過分「簡化」的，它直接而果斷地省去了自然中難以憑藉現有理論說得清楚的部分。
從牛頓到麥克斯韋藉由機械論人們描述了一個如掌中玩具般的世界，然而隨著不確定性、隨機現象和不完備性的湧現以及比物質更難以琢磨的意識強勢參與了物理實驗，極大地衝擊了當代科學的哲學基礎。很多答案在講「寫成公式之後一點也不奇怪」，而題目本身是在討論物理現象背後隱藏的現實意義，公式只是本質的外在表現，它只代表能抽出數據的那一部分而不能代表物理現象本身，題主所問只是尋求本質背後的啟發性，並不關心公式間是否融洽。

衝突點：機械論不再提供堅實的哲學支撐。

【時空獨立性的崩塌】

「今後空間和時間本身是註定要消退成影子的，只有兩者統一才能作為獨立的實在而保留下來」——赫爾曼

在相對論物理學中，將時間加到三維空間坐標上形成第四維，進行變換後的每一維坐標都和原來的坐標中各個維有關係，這樣時間和空間就不再獨立。這使我們日常最習以為常的觀念改變，當向一個學物理的問「這根棍子有多長」？他會摸著良心告訴你在他看來所有棍子都是金箍棒。
為解決各種表達困境，人們不再按時間序列去記載每一件事情，而是而是看成四維方式表示的事件網路，它並不涉及時間的方向性，空間與時間等價統一在四維的連續統中。
東方人認為時間只是人依賴事件序列去認識事情造成的幻覺，碰巧如今發現確實是這樣。

衝突點：時空不再相互獨立，在不同的運動速度下時空形態會不一樣。

【事物的獨立性】

「人們被引向關於整體不可分割的新觀念，它否定了可以把世界分解成隔離的獨立存在的部分的經典概念……我們把通常的經典觀念顛倒過來，那種觀念認為世界的獨立『組成部分』是基本的實在，而各種系統只是這些部分特定的、偶然的形式的組合。我們應該說，整個宇宙的不了分割的量子特性相互聯繫是基本的實際存在，而有相對獨立行為的部分僅僅是這個整體中特定的、偶然的形式」——玻姆
「一個基本粒子並不是獨立存在、不可分解的實體。從本質上講，它是一組向外擴展達到其他事物的聯繫」——斯塔普
「宇宙學的最新發展明確的指出，我們的日常條件也是無法離開宇宙中最遙遠的部分而存在的，如果脫離宇宙最遙遠的部分，那麼我們關於空間和幾何的概念也就完全錯了。我們的日常經驗，甚至在最小的細節上都是與宇宙的大尺度性質密切聯繫在一起的，以至於根本不可能設想這兩者分離。」——弗雷德.霍伊爾

曾經我們把所有物體都隔開來看，現在發現其性質是很容易受到外界各種聯繫或者觀測活動干擾的（如電子在未經觀測時和觀測時的兩種不同狀態），讓人們的視線不得不由實體轉到聯繫機制上、告別將電子單純看做粒子的時代，從而引申出了「物質波」的概念；而在離我們地球上百億光年的地方還存在著一些天文和物理現象，我們的宇宙模型難以脫離它們存在，但諸多因素如光速等極大的限制了我們的觀測能力。人類能否不離開地球或者超越這些限制去窮解宇宙的奧秘是個未知數，但無論能否做到都是一個很古怪的結果：要麼人類永遠在地球附近，要麼人類可以到達上百億光年之外的地方，甚至到達可觀測宇宙的邊界、觸碰到遠在天邊的類星體等奇蹟般的存在。

衝突點：1. 到了亞原子尺度，我們再也難以將物質看做一個獨立、固定形態而實在的存在，並將其與之外的事物劃清明顯的、徹底割裂的界限。未經觀測的時候量子力學系統中的粒子處於疊加態，它並非處於一種固定唯一的狀態中。這種疊加態在外界參與之下會坍縮成固定狀態。
2. 我們難以僅僅依靠局限的觀測範圍去了解整個宇宙。

【尋找外星文明的悖論】
量子通信只是短短近20年來發展起來的一項通信技術，而答主寫下答案的今天(2016.5.6)，網上報道了中國量子通信研究的新突破，同時出現了這麼兩則新聞：轉型升級搶佔量子通信至高點，北京至上海將建世界第一條量子通信網路，我國也即將要發射量子通信衛星。人類使用無線電至今只有短短128年，我們的SETI試圖去接收外星智慧生命的無線電信號，即便真的存在一種和我們一樣以有機物為主要生理機構、甚至以DNA為遺傳物質(如果真有高等外星生命可能完全是我們無法想像的形式)，那麼他們就有可能和我們一樣發明無線電波，可能確實也使用了上百年或者幾百年，然而宇宙的年齡是130億年，他們在哪一個億年使用無線電波才能碰巧撞上SETI呢？外星生命未必一定離我們那麼遙遠。

衝突點：無線電在文明中有可能只會存在幾百年，即便算一萬年，會有什麼技術取代無線電呢？

【事物以自身本質形式存在觀點的崩塌】

曾經人們認為物體是由各自不同的某種「基本材料」構成的，然而現在人們知道時空並非獨立、物質可以轉化為能量、光子附上高額能量相撞能夠產生基本粒子（理論上）、正反物質相遇發生湮滅併產生γ射線、π介子和能量、曾經物理學家試圖尋找一種「上帝粒子」——構成所有物質的最基本不可細分的材料，最後理論證明其基本上不可能存在。

衝突點：目前沒有哪一種存在是「最基本」的，並且它們之間常常可以以某種方式轉化。

【物質實體性、確定性的崩塌】

「按照場論，一個物質粒子，例如電子，只是電場的一個小小區域，其中場強的值很高，這表明在這很小的空間集中了相當大的場能。這樣的能節無法與其他部分划出明確的界限，它在空間中傳播就像水波一樣；事實上任何時候也不存在構成電子的獨立粒子實體」——赫爾曼.外爾
「現代物理學中，無法把世界分成不同組的物體，而只能分成不同組的聯繫……可以區別的只是某種聯繫，這對某些現象是最重要的……這樣世界就表現為事件的複雜結構，其中不同的聯繫或者交替，或者覆蓋，或者組合從而決定了整體的結構」 ——海森堡

所謂「實在性」，通常指一個物體能和其之外的事物劃清明顯的界限且其存在形式、本質固有特性不會輕易受到干擾，具有相對固定的空間位置，那些不依賴於觀測、隨時都處於相對固定的形態的事物都可以稱作實在的，比如大分子構成的宏觀物體。但到了亞原子尺度上這種實在性便幾乎喪失了，根據量子隧穿效應其實人也是可以穿過能量壁壘的(請勿嘗試)，但人作為許多大分子構成的物體難以轉為一個量子力學系統。以前流傳很廣的一個笑話就是，物理學家不得不在星期一三五把電子看成粒子，在星期二四六看成波，然後星期天祈禱上帝早日結束這個噩夢。

衝突點：無法將某些微觀粒子定義為像宏觀物體一樣，具有某種如「幾何形狀」一般實實在在的、客觀的自身屬性。我們只能用數學模型去解釋它們表現出來的某種行為的實驗數據，但無法去探討其本身是什麼，它們既沒有唯一的形態也沒有固定出現在哪個位置。

【關係實在論通俗版】

我們看見一束紅光，這是一個事件、一個「結果」。首先是光的波長值，借用哲學語言這是「第一類性質」，還有物體的廣延性等物體自身內在所固有不依賴於觀察者、也不依賴它物的性質，稱為「因」。其次還需要具備一些其它條件，如眼睛正好睜開、沒有色盲、往正確方向看、眼與光源之間無障礙物等。這些條件稱為「關係參量」，也可稱為「緣」。這些因緣聚合再上人得到「紅色」這類「第二類性質」，它至少部分地依賴觀察者。「關係實在論」就是說，關係參量是不可去除的，否則就不會有「看見紅光」這個果，因而關係是實在的。 ——朱清時

關係實在論提供了一套繞開實在性去解釋現象的方法論，避免了實驗中一些尷尬的境地。

【從物質到事件的認識觀轉變】
海森堡於1943年提出「散射矩陣理論」，為了繞開相對論和量子理論結合在一起無法精確地描述個別粒子的位置，將重點從物體轉移到了事件和聯繫機制，而東方思想中關注的基本實體是「行」，即事件而非是某個客觀的物體，這也是現代科學的一個視角轉變。「上帝粒子」的定義也由一種新的定義取代，不再是「組成物質的最基本的材料」。當然我們暫時不能妄下結論一切實物都是由聯繫機制構成的。

「現代物理學中，無法把世界分成不同組的物體，而只能分成不同組的聯繫……可以區別的只是某種聯繫，這對某些現象是最重要的……這樣世界就表現為事件的複雜結構，其中不同的聯繫或者交替，或者覆蓋，或者組合從而決定了整體的結構」 —— 海森堡

「我們根據二十世紀自然科學的進展，可以用關係實在來取代絕對的物質實體，即主張事物不是孤立的、由固有質構成的實體，而是多種潛在因素緣起、顯現的結果。每一存有者都以他物為根據，是一系列潛在因素結合生成的。現象、實在和存有被限定在一組本質上不可分離的關係結構中"——朱清時

「一個基本粒子並不是獨立存在、不可分解的實體。從本質上講，它是一組向外擴展達到其他事物的聯繫」——斯塔普

東方哲學對物質的看法和當代科學是有一定趨近化的：

「事物通過相互依賴而獲得自己的存在和性質，它本身脫離依賴便蕩然無存。它並非是一個自己決定自己形態的獨立個體，而是一組聯繫交互所得到的不停變化的結果，這種變化使得事物擁有一組不停在變化的屬性。它可以轉化為物質、也可以轉化為能量、可以轉化為其他事物、也可以轉變時空狀態，它不是一種固定實有的存在」——釋迦牟尼

衝突點：為了避免前面提到的尷尬境地，我們轉而去關注事件以及聯繫交互機制，不去關心它們是什麼形狀、在哪個具體的空間位置。

【涉及「本質」定義的語言困境】
很多人喜歡開玩笑，說古代先哲怎麼總是說：「XX既不是XX的，也不是XX的，也不是……」，又總說「XX絕不能用語言去定義」，這些智者明顯在推脫嫌疑，實實在在去定義這些本質性東西就那麼困難么？然而如今一旦牽扯到本質，我們的科學面臨同樣的語言困境：

要是問我們電子的位置是否保持不變？我們回答「不」；要是問我們電子的位置是否隨著時間改變？我們回答「不」；要是問我們電子是否靜止？我必須回答「不」；要是問我們電子是否在運動，我也必須回答「不」。 —— R·奧本海默
我灰常想用一般性語言去描述原子的內部，但是我不能。——海森堡

打開百度百科電子，你會看到第一句話是：電子是構成原子的基本粒子之一，還是把它叫做「粒子」，如果要問它「本質是什麼」，則得到斯塔普和奧本海默這種似是而非的答案。人們早已放棄嘗試用一般性語言去準確描述這些東西了。

衝突點：一般性語言可以解釋公式，但常常並不能用一句話去解釋「XX的本質是什麼」。未經觀測的時候處於量子力學系統中的粒子在一種疊加態之中，它並非處於特定單一的狀態中。

【來自數學的神補刀】
哥德爾證明了形式系統的不完備性，即我們使用的定理通常是永遠無法脫離假設條件的，一旦脫離假設條件，一連串公式定理就失效了，並沒有哪一套數學公式裡面每一個式子都是「絕對真理性存在」。
而在物理裡面也有自己類似的問題，正如現在我們懂得，只有當物體由大量原子組成且運動速度遠小於光速時牛頓力學才合理。當第一個條件不滿足時，量子物理代替了它；當第二個條件不滿足時，相對論代替了它，這三套理論都是近似的且帶有特定視角的，並沒有哪個理論是「對的」。而我們在得出「XX是XX樣的」的時候這套理論在世界的另一些層面會不會已經出現矛盾？正如用波的一套理論去解釋光、用粒子的一套理論去解釋光好像都不是光的本質。能否實現統一，這有待於科學進一步研究。

衝突點：曾經我們以不停往下細分「實在的物質」使得科技迅速進步，如今這隻能稱作是一個回不去的「黃金時代」了。使得當今的物理面臨更多難題，甚至包括來自其他學科的難題。

————下面內容僅為轉述及探討一些不完全基於經驗主義的學者的想法和研究—————

【意識與物質的糾纏、認知科學的興起】

「新理論被接受了，不是因為反對它的人改變了立場，而是因為反對它的人都死完了。」——玻爾
「難道自然有可能像我們從這些原子實驗中看起來那樣荒唐嗎？」——海森堡

量子物理髮現了實驗結果和人去觀測與否有關係，這衝擊了由古希臘時期便建立的根深蒂固的「現代科學的基礎哲學」——物質和意識是對立的、相互獨立的。也為認知科學等領域提供了新的理論基礎。觀測和實驗結果這種微妙的關係被物理學家用比喻轉述出了多種版本的悖論。意識與物質的關係需要多學科共同研究，僅僅依靠物理學是絕對不行的。這是認知角度需要，不是哪個學科「科班還是非科班」的問題。

1. 大腦的工作模式
2013年羅傑·彭羅斯與一名心理學家發表了一篇論文：Consciousness in the universe: A review of the Orch OR theory，認為意識是產生於量子水平的時空結構，其生理基礎是神經元內部的「微管」結構，編製(O)即神經元突觸輸入端在微管中「精心編製」了量子計算，客觀還原(R)是說，意識起始於疊加態，由於意識的自我坍塌（self-collapse）而使多世界還原為一個確定的世界；同年Anirban Bandyopadhyay發表了一篇論文http://www.ncbi....../23567633，實驗觀測到了微管表現出如同一個單蛋白質分子的電學和光學效應，意味著組成微管的蛋白質分子之間可能有著很強的相干性，能支撐該理論。相對於認為意識源於複雜的二進位計算的觀點，量子意識是另一種候選理論，目前較多人工智慧專家認為電腦的二進位計算模式不可能實現人腦的功能。量子特性被我們了解之後、也為大腦的工作模式提供了新的概念模型，這是物理學為其它學科做出的貢獻。
目前對大腦的工作模式、意識是否是由物質構成的存在很多爭論，主要集中於一些不斷出現的難以解釋的案例：比如人的大腦切除一半之後相當多人思維並不受明顯影響，而夢遊的人無須睜開眼睛也不會撞到牆，一些幾乎沒有大腦的人卻擁有高智商並且以優秀成績大學畢業、白痴天才、催眠等。諾貝爾獎獲得者、腦神經專家Wilder Penfield通過一生的實驗，得出一個匪夷所思的觀點——

「在我的一生中，意識是單獨存在的，意識也是大腦必須存有的部分。成百上千的物體，成百上千的意識形態，在大腦的邏輯思維能力下，都會產生不同的影響。人的大腦好比一台電腦，但是是由大腦之外的東西編製而成的」。

雖然物理學提供了豐富的理論素材，但要追究意識和記憶究竟是什麼？這方面我們了解得並不比宇宙多。這些學者對一些微妙聯繫的共同感知，促成了新的學科的誕生。

2. 極端理性主義的反思與新學科的湧現
就這個時代各種領域的哲學來說和過去幾十年一樣中國仍然遠遠落後，西方已經把哲學和心理學的觸角延伸到了任何一個實用領域以至於演化出了超心理學等新的學科，而能夠適應新的科學的哲學體系在古希臘時代就已經被西方人遺棄，沒能得到完善地發展，於是他們廣泛而深入地去研究古老的東方思想。劍橋大學物理系教授B.D.約瑟夫森於1973年因預言量子隧穿效應獲得諾貝爾物理學獎，隨後他便轉入了超心理學等非傳統科學領域的研究。這是一件唯物主義者無法理解的事情。
由B.D.約瑟夫森引薦的在西方的物理學、醫學、心理學等圈子中熱起來的一本書《纏繞的意念》用大量圖表和實驗數據嘗試去闡述意識和科學的關係，並反對先入為主的觀念：

「如果某種在其對立面存在壓倒性證據的信仰被廣泛接受，那麼此時的信仰就是迷信。按照這個標準來看，當代——也是有史以來最臭名昭著的迷信，就是對超驗不存在的『科學神教』信仰。」

在經典物理的時代，沒有任何主流人物會去質疑一種基於形而上學唯物主義的科學是「可能有失偏頗」的，這正是這個時代悄然的變化，是對一種由現實改變不得不引發的對「極端理性」的反思。人們迫切地尋找一套新的哲學思想。

東方哲學都認為意識和物質有同源性，如圖所示中科院生物物理所及高能所的專家一直在以實驗方式研究特異功能群體，不過迫於歷史原因目前轉為非公開研究，由於和現有科學基礎哲學衝突也難以用現有的知識去形成具有完整理論體系的結論。發達國家對此則比較開放。日本科技廳放射線研究所主持召開「國際人體潛能研討會」彙集全世界研究數據和論文並發表。
其餘研究機構還有：美國認知科學實驗室(Cognitive Sciences Laboratory)、愛丁堡大學Koestler超心理學單元(Koestler Parapsychology Unit)、加州MISAHA研究所、荷蘭烏得勒支超心理學研究所、日本東北大學和福來友吉心理研究所等。
超心理學於1930年開始進行實驗研究意識影響物質現象與人體潛能，1957年學科帶頭人萊恩博士申請該學科納入最權威的學術組織、《Science》雜誌主辦方「美國科學促進會（AAAS）」並給出了研究數據和論文，因為數據過少被駁回，直到1969年終於拿出了足夠多有說服力的實驗數據，成功被納入AAAS。1985年愛丁堡大學設置了超心理學教席(一種由學校最頂尖研究者擔任的職稱)，中國則較為封閉保守，難以客觀去看待現象，研究者背負著巨大的壓力和罵名不得不轉入自費非公開研究，身後在&發表文章，身前被指責民科，不過這也是時代變換應有的尖銳矛盾。

「科學之所以叫科學，是因為它不去對任何未經證實的事情下先入為主的定論，甚至不會聲稱科學本身是絕對真理。」——科研界箴言

以上就是所謂的「顛覆經驗和直覺」的一些發現，事實上在科學史尤其是天文學中人類的直覺已經被顛覆過很多次了。但其實並非是在走向一種人類毫不熟悉的直覺，但這種直覺與過去的經驗充滿矛盾，矛盾之中有人抗拒、有人認同，如下面引用所說的：

「在原子物理學的發現中所表現出來的……關於人類認識的一般概念，……就其本質而言並非我們根本不熟悉、前所未聞或者完全是新的。即使在我們自己的文化中它們也有一定的歷史，而在佛教和印度教的思想中更居有中心的地位。我們所要作的發現只是古代智慧的一個例證、一種促進和精細化。」——J．R．奧本海默
「量子力學迫使我們認識到，宇宙並不是獨立區別開的物體集合，而是統一體中任何獨立個體都相互聯繫起來複雜網路。但這正是東方神秘主義體驗世界的方式。他們所描述的經驗與原子物理學家所使用的語言是極為相似的。」——Fritjof Capra
「自從第一次世界大戰以來，日本科學研究對於理論物理的巨大貢獻可能是一種跡象，它表明在東方傳統中的哲學思想與量子力學的哲學本質之間有著某種確定的聯繫。"——W．海森堡
「為了與原子理論的教程作一類比……（我必須轉向）這樣一些方法論的問題，佛陀與老子這樣一些思想家早就遇到了這類問題，就是在存在這幕壯觀的戲劇中，如何使我們既是觀眾又是演員的身分能夠協調起來。」——N．玻爾

"宇宙分為可知的形而下層面，和不可知的形而上層面：前者是宇宙的外在表相，感官所及的物質世界，是知識的領域；後者是宇宙的內在精神面，超乎人的理解力，是藝術和宗教的領域。"

"人們總想以最適當的方式畫出一幅簡化的和易領悟的世界圖景；於是他就試圖用他的這種世界體系(cosmos)來代替經驗的世界，並來征服它。這就是畫家、詩人、思辨哲學家和自然科學家所做的，他們都按各自的方式去做。"

——愛因斯坦·1918年4月演講於柏林物理學會

本文有爭議的末尾只是引用現實材料理出一些研究者的觀點，不代表答主觀點，也不想去讚揚某種唯心主義或者讓人們去研究超心理學。目前國內研究意識影響物質現象的不少是科研大牛，他們很低調，只轉述有這麼些學者在做這些事以及他們怎麼想的，時間將會給出答案。希望未來每個新理論少受一些像愛因斯坦當年遭受的挖苦與譏諷，畢竟受制於實驗手段，關於意識的理論比關於物質的理論更容易出錯，但本人能力畢竟有限不可能在此提出某種支撐或者新理論，僅轉述。

21世紀將是一個極具爭議的年代，但經驗主義和理性主義將會以他們各自的方式去研究，各自也將會得到能夠彌補對方研究的結論，就像曾經那些相信上帝會擲骰子和不相信的人們，自18世紀以後，科學和哲學的界限從未如此模糊。

缸中之腦！
缸中之腦的假設是，把大腦放在一個容器中，假設科技先進到足以產生所有的人類感覺，如聽覺、視覺、觸覺、味覺、嗅覺，且這些製造出的感覺就像我們現實生活中親身經歷的一樣。
那麼，你怎麼判斷現在你所存在的世界就是真實的。

由於這個假設，很長一段時間我只相信一句話，我思故我在，即我能確定的這個世界上唯一真實存在的事物，就是我正在思考這個問題的這件事。