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宇宙开始时看起来与其说像一部机器，不如说更像一种伟大的思想。
——詹姆斯·琼斯爵士
在19世纪末，寻找自然界的基本规律似乎已接近目标。人们感到这项任务就要完成了。物理学呈现出一种与当时得体的维多利亚格调相配的有序图景。
地上的和天上的物体都按照牛顿定律运行着。因此，人们想当然地认为原子也应如此。当时原子的性质还不清楚。但在大多数科学家看来，就描述宇宙的工作而言，余下的事情似乎仅是填补这架大机器的细节。
牛顿物理学的决定论否定了“自由意志”吗？物理学家将这些问题留给了哲学家。定义物理学家认为的属于自己的领地似乎很简单。人们已经没有多少动力去探索自然法则背后的更深的意义。但这种直观上合理的世界观无法解释物理学家在实验室中看到的一些令人迷惑的东西。起初，人们以为这些谜团似乎只需在细节上加以探讨就可以解决。然而不久，探索的结果开始挑战人们业已习惯的经典世界观。但直到今天，一个世纪以后，这种世界观仍在争论。
量子物理学不会像太阳中心说取代早期的地球中心说那样取代经典物理学。相反，量子物理学将经典物理学作为一种特殊情形包括进来。经典物理学是对通常比原子大得多的对象的行为的一种非常好的近似。但如果你深入研究任何自然现象，不管是物理学的、化学的、生物学的还是宇宙学的，你都会遇上量子力学。从作为物理学基础理论的弦论到宇宙大爆炸，所有的物理学均从量子理论开始。
八十多年来，量子理论一直在经受着挑战性检验。这一理论的预言从来没有被证明是错的。这是最经得起实验检验的科学理论。它没有竞争对手。不过，如果你认真考虑这一理论的隐含意义，你就会遇到一个谜团。这一理论告诉我们，物理世界的实在性取决于我们如何观察它。这一点很难令人相信。
既然难以置信，于是便有了问题。如果有人告诉你一件你无法相信的事情，你的反应可能是：“我不明白。”在这种情况下，实际上你可能只比你认为你了解的多那么一点点：我们面对的是一个谜。
还有一种倾向认为，对已有陈述进行重新解释就能够使之变得合理。我们奉劝不要用合理性作为对理解力的检验。这里就有一项检验：玻尔，量子理论的创始人之一，曾警告说，除非你对量子力学感到震惊，否则你并不理解它。
虽然我们的描述像是一部小说，但我们描述的实验事实和量子理论对这些事实的解释，是完全无可争议的。但当我们探索这一理论的解释，从而物理学遇到意识问题时，我们便跨过了这一理论的坚实基础。量子力学更深层次的含义正引起越来越多的争议。
了解物理学前沿问题不需要多少专业背景知识，这些物理学问题似乎已超越物理学，因此物理学家不具有专权的权力。一旦进入前沿，你会选取辩论一方的立场。