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書(shū)籍之要在于序，評(píng)者亦善待之。
菲利普·圭達(dá)拉 (Philip Guedalla)
哲學(xué)家和科學(xué)家都十分關(guān)注不可能性�？茖W(xué)家喜歡論證那些被廣 泛認(rèn)為不可能的事物實(shí)際上是完全可能的；與此相反，哲學(xué)家則傾向 于去說(shuō)明那些被廣泛認(rèn)為是可行的事物實(shí)際上是不可能的。然而事實(shí) 上，科學(xué)之所以成為可能，恰恰在于某些事物是不可能的。
自然界被一些可靠的定律所支配，而那些表明這一觀點(diǎn)的 無(wú)可置疑的證據(jù)容許我們將可能從不可能中分離出來(lái)。況且，只有那 些認(rèn)為可能與不可能之間存在明顯差別的文化才能提供孕育科學(xué)進(jìn)步 的土壤。不可能性不僅僅涉及科學(xué)。在接下來(lái)的篇章里我們將會(huì) 看到，藝術(shù)、文學(xué)、政治和邏輯中的不可能性是如何促使人類意識(shí)發(fā) 生驚人的進(jìn)步：揭示不可能這一概念如何使現(xiàn)實(shí)事物的本質(zhì)和內(nèi)容更 加清晰地表現(xiàn)出來(lái)。
不可能這種觀念在許多人的意識(shí)里都鳴響了警鐘。對(duì)于一些人來(lái) 說(shuō)，任何宣稱人類在對(duì)宇宙或科學(xué)進(jìn)步的理解上存在極限的說(shuō)法，都 會(huì)被認(rèn)為是有損于我們對(duì)科學(xué)事業(yè)信念的危險(xiǎn)信號(hào)。同樣無(wú)可厚非的 是，另一些人懷疑人類對(duì)未知領(lǐng)域過(guò)度探索的動(dòng)機(jī)，并害怕由此而導(dǎo) 致的危險(xiǎn)，所以他們極力地贊同任何科學(xué)是有限的說(shuō)法。
在每個(gè)世紀(jì)末，似乎都會(huì)對(duì)科學(xué)進(jìn)行一次反思。我們看到，在 19世紀(jì)末，科學(xué)的極限問(wèn)題也曾是一個(gè)很活躍的問(wèn)題，而且人們還 試圖去提出一些永遠(yuǎn)也不可能解決的問(wèn)題。這些問(wèn)題即使是在現(xiàn)在看 來(lái)依然十分有趣。但是，在一百年之后的今天，我們?cè)搶?duì)我們所關(guān)注 的事情說(shuō)些什么呢?我們正臨近又一個(gè)世紀(jì)之末*,并回首這個(gè)發(fā)生 了非凡進(jìn)步的世紀(jì)。顯然，正是這種進(jìn)步才使20世紀(jì)具備了非凡的 特征。在人類許多認(rèn)知領(lǐng)域中已經(jīng)產(chǎn)生了一種模式，即一種科學(xué)理論 在定性和定量的準(zhǔn)確預(yù)言方面取得了巨大成功后，就會(huì)使其應(yīng)用者們 開(kāi)始懷疑它是否有終結(jié)他們的理論是否可以解釋它所能包含的一 切問(wèn)題。隨后，一些奇怪的事情發(fā)生了。理論自身預(yù)言了它是不可能 預(yù)言所有一切的。由此得出的結(jié)論是，它的應(yīng)用范圍不是簡(jiǎn)單地受到 限制，而是自我限制。這種模式驚人地一再重復(fù)出現(xiàn)，以至于我們可 通過(guò)看是否具有自我限制的特征來(lái)判斷某種理論是不是一種成熟的科 學(xué)理論。這些極限的產(chǎn)生并不僅僅因?yàn)槔碚摬怀浞�、不�?zhǔn)確或不恰 當(dāng)，它們進(jìn)而告訴我們一些關(guān)于知識(shí)本質(zhì)，以及在宇宙內(nèi)研究宇宙意 味著什么的深層事物。
對(duì)于科學(xué)的極限和極限的科學(xué)的研究，把我們從對(duì)經(jīng)費(fèi)、可計(jì)算 性和復(fù)雜性等現(xiàn)實(shí)極限的思考中帶到了那些限制我們認(rèn)知范圍的約束 上，而這些約束則是由我們處在自然界系列的中間位置所具有的尺 度、年齡和復(fù)雜性造成的。我們將推斷我們可能的技術(shù)前景，并且在 處理自然界中大的、小的和復(fù)雜的領(lǐng)域的可能性系列上，對(duì)我們當(dāng)前 的能力進(jìn)行定位。顯然，現(xiàn)實(shí)性并不是我們所面臨的唯一極限，此外 還有人類本性所帶來(lái)的極限。人類的大腦并不是為科學(xué)而進(jìn)化的。科 學(xué)研究就像我們的藝術(shù)鑒賞力一樣，都是那些為了能更好地適應(yīng)遠(yuǎn)古 時(shí)期的環(huán)境而得以優(yōu)先保留下來(lái)的各種特性的副產(chǎn)品�；蛟S這些起源 的模糊性將危及我們理解宇宙的種種探索。接下來(lái)，我們將開(kāi)始探索 可求的知識(shí)的邊緣。我們將了解到，那些關(guān)于宇宙的起源、終結(jié)和結(jié) 構(gòu)等重大的宇宙學(xué)問(wèn)題都是不可回答的。盡管天文學(xué)家已經(jīng)滿懷信心 地用現(xiàn)代宇宙觀點(diǎn)做出了闡述，但這些闡述都做了簡(jiǎn)化，回避了我們 不知道的問(wèn)題：宇宙是有限還是無(wú)限的呢?開(kāi)的還是閉的呢?有終結(jié) 還是永恒的呢?此后，我們將探討涉及數(shù)學(xué)局限性的著名而神秘的哥 德?tīng)柖ɡ怼Ｎ覀兞私獾�，肯定存在著這樣一種算術(shù)陳述，其真實(shí)性永 遠(yuǎn)無(wú)法得到肯定或否認(rèn)。這究竟意味著什么?難道它意味著存在一些 我們永遠(yuǎn)都不能回答的科學(xué)問(wèn)題嗎?我們將看到對(duì)此問(wèn)題的回答是出 人意料的，并且還會(huì)促使我們?nèi)ニ伎甲匀唤绲牟蛔郧⑿浴�時(shí)間旅行悖 論、自由意志的本性，以及意識(shí)的工作機(jī)理等一些問(wèn)題的可能含義。 最后，在試圖把個(gè)體的選擇依次傳遞給集體的選擇時(shí)，我們將探索其 中所隱含的一些奇怪的東西。不論是一次選舉的結(jié)果，還是當(dāng)存在幾 種選擇時(shí)所做出的決定，我們都發(fā)現(xiàn)了一種在整個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)領(lǐng)域中起 作用的深邃的不可能性。
在這個(gè)由一些基本極限所構(gòu)成的奇異世界里，我們知道那些復(fù)雜 得足以必然地表現(xiàn)出某些個(gè)性的世界展示出一種開(kāi)放式的終結(jié)，而這 是一個(gè)單一的邏輯體系所不能描述的。復(fù)雜得足以產(chǎn)生意識(shí)的宇宙對(duì) 于身處其內(nèi)的我們能知道些什么也做了限制。
在我們旅程的終點(diǎn)，我希望讀者能夠認(rèn)識(shí)到不可能性比我們初看 起來(lái)具有更多的內(nèi)涵。在我們理解事物的過(guò)程中，它并非只起負(fù)面的 作用。事實(shí)上，我相信我們將會(huì)逐漸地接受不可知、不可為以及不可 見(jiàn)，它們將比可知、可為以及可見(jiàn)更加清晰、完整和鮮明地定義了我 們的宇宙。
謹(jǐn)以此書(shū)紀(jì)念羅杰·泰勒(Roger Tayler),他不幸沒(méi)能親眼見(jiàn)到 本書(shū)的脫稿。由于對(duì)在蘇薩克斯的同事以及英國(guó)和世界天文學(xué)界的無(wú) 私奉獻(xiàn)，他贏得了全世界科學(xué)家的尊重、崇拜和友誼。我們深切地懷 念他。
我還要對(duì)那些為我提供建議、評(píng)論或提供圖片和參考書(shū)的人表示 感謝。他們包括David Bailin、Per Bak、Margaret Boden、Michael Burt、 Bernard Car、John Casti、Greg Chaitin、JohnConway、Norman Dombey、 George Ellis、Mike Hardiman、Susan Harrison、Jim Hartle、Piet Hut、 Janna Levin、Andrew Liddle、Andre Linde、Seth Lloyd、Harold Morowitz、 David Pringle、Martin Rees、Nicholas Rescher、Mark Ridley、David Ruelle、John Maynard Smith、Lee Smolin、Debbie Sutcliffe、Karl Svozil、 Frank Tipler、Joseph Traub和Wes Willams。我的妻子伊麗莎白 (Elizabeth)在許多事務(wù)上幫助了我，并且還以驚人的好脾氣容忍在 屋子里存放了難以計(jì)數(shù)的文稿紙。而對(duì)我們的孩子戴維(David)、羅 杰(Roger)、路易絲(Louise)來(lái)說(shuō)，本書(shū)的主題僅僅引起他們對(duì)電 話使用也存在著某種基本極限的擔(dān)憂。
約翰·巴羅
1997年11月于布賴頓