研究方法不僅受限于研究工具的局限性，還受限于自然界中一些最深刻的問題固有的不可知性。

“我們觀察到的不是自然本身，而是自然因我們的提問方式而暴露出的部分。”

　　德國物理學家海森堡是第一個深刻理解量子世界的不確定性的人，他曾寫道：對于那些認為科學是通往真相的道路的人來說，這句話一定會讓他們大吃一驚，甚至會覺得不安。海森堡是不是在說，我們的科學理論取決于觀察者?如果他確實這么認為，而我們也都同意，那么這是否意味著我們所謂的科學真理只不過是幻想罷了?

　　有人會迅速舉出反例來駁斥這一觀點，比如為什么人類制造的飛機能飛起來，我們發(fā)明的抗生素又如此有效，以及為什么我們能造出效率驚人的電子設備?沒錯，許多這樣的發(fā)明都是基于獨立于我們的自然定律。宇宙確實存在秩序，而科學正在逐漸向我們人類揭示這些秩序。

　　毫無疑問，大部分的科學研究都是在尋找萬物的行為模式，從夸克到哺乳動物再到星系。然后科學家再將找到的行為模式轉化為一般規(guī)律。我們剝離不重要的復雜過程，只關注研究對象的核心屬性。然后，我們用這些規(guī)律說明或預測這個系統(tǒng)如何運作，在一些情況下，我們甚至能夠做出準確的預測。

　　這樣的研究確實令人興奮，但人們經(jīng)常忽略的一點是，我們使用的研究方法需要與研究對象發(fā)生相互作用。我們觀察研究對象的行為，測量其屬性，并通過建立數(shù)學模型或概念模型來更充分地理解研究對象。這樣一來，我們就需要借助工具突破自身感官能力的限制，探尋極小、極快、極遙遠、幾乎無法進入的領域，比如大腦內部或地球核心等等。

我們觀察到的不是自然本身，而是機器收集的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)的自然。

　　記住，因此，我們對世界的科學認知取決我們通過工具獲得的信息。由于我們使用的工具有限，那么我們對世界的看法很可能也是短視的。我們對現(xiàn)實的認知有著根本的局限性還反映在不斷進步的科學認知上面。

　　要理解這一點，你只需要比較一下顯微鏡或基因測序技術誕生前后的生物學，或者比較一下望遠鏡出現(xiàn)前后的天文學，還可以比較一下大型對撞機或高速電子設備出現(xiàn)前后的粒子物理學。

　　跟在17世紀一樣，我們現(xiàn)在構建的理論和世界觀也在隨著探索工具的變化而改變。這是科學的特有標志。

應該改變的是“科學必勝主義”，即認為科學可以解決一切問題。

　　有時候，人們會把“科學知識存在局限性”看作是失敗主義：“如果到頭來我們無法明白一切，為什么還要去研究?”這種看法是錯誤的。認識到科學方法在獲取知識上存在局限性并不是失敗主義，科學仍然是我們了解世界如何運行的最佳方法。

科學界有許多合理的問題是明顯不可知的。對于這些問題，除非違背目前公認的自然規(guī)律，否則我們將無法獲得答案。

　　多重宇宙就是一個例子，該理論認為，我們的宇宙只是存在的眾多宇宙之一，每個宇宙都有不同的自然法則。其他宇宙存在于我們的因果視界之外，意味著我們無法向這些宇宙發(fā)送或接收信號。關于這些宇宙存在的任何證據(jù)都將是間接的：比如過去與鄰近宇宙的碰撞對背景輻射造成的改變。

其他不可知的問題可以歸結為關于起源的三個問題：宇宙的起源、生命的起源和意識的起源。

　　對宇宙的起源的科學解釋是不完整的，因為這些解釋必須依賴一個概念框架才能成立。這個概念框架包括能量守恒、相對論、量子理論等等。為什么宇宙的運行要遵循這些法則，或者為什么不是其他法則?

　　同樣，除非我們能夠證明從非生命到生命的過程中，只存在唯一或極少數(shù)的生物化學途徑，否則我們就無法確定地球上的生命是如何起源的。關于意識的起源，問題則在于弄明白從物質到主觀體驗的跨越，就像從神經(jīng)元的激發(fā)到痛感或者紅色。也許一臺足夠復雜的機器也能產(chǎn)生某種初級意識，但問題是我們如何確認?我們如何才能確定，而不是推測某個對象是有意識的?如果意識是這個世界的一部分，我們還能完全理解這個世界嗎?

如果意識是這個世界的一部分，我們還能完全理解這個世界嗎？

　　矛盾的是，我們正是通過意識來理解這個世界，并且還只是部分理解。就像神話中咬住自己尾巴的蛇一樣，我們被困在一個起點和終點都是由我們的日常體驗構成的圓圈里。我們無法將對現(xiàn)實的描述與我們自身在現(xiàn)實中的體驗完全割裂開來。如果把世界比作一個競技場，受制于規(guī)則，科學只能幫助我們了解這個世界的一部分。