布莱兹·帕斯卡在他的《思想录》（“Pensées”）中写道：“宇宙以空间包围并吞噬我，如同一个原子。”沃尔特·惠特曼在《草叶集》中写道：“我包含着无数。” 表面上看，帕斯卡和惠特曼似乎在说非常不同的事情。帕斯卡说我们很渺小；惠特曼说我们很伟大。
然而，两者都非常正确。科学不仅支持而且放大了他们的著名宣言。现代宇宙学揭示了一个比帕斯卡在 1660 年所能想象的还要广阔的宇宙。今天，我们可以比惠特曼本人在 1855 年更清楚地认识到惠特曼大脑的真正复杂性，其中包含数百亿个充满活力、相互关联的神经元。
互补性是指从不同角度考虑时，单个事物可能呈现出不同甚至矛盾的属性的认识。互补性提醒我们，回答不同类型的问题可能需要截然不同的方法。
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我写作 Fundamentals: Ten Keys to Reality 的目标是解锁每个人都可以了解物理世界的宝藏。这个宝藏不是一个堆满尘土飞扬的事实的阁楼——尽管它包含许多令人惊讶的事实——而是一个广阔的视野，包括我们目前最好的理解、我们信任它的原因、它的局限性、它的意义——以及对它未来的一些猜测。
作为对自己的约束，并为了让我的读者更容易消化和记住内容，我决定遵循悠久的传统，受到十诫和你在许多现代自助书籍中发现的十个列表的启发，围绕 10 个强有力的陈述来组织演示：“通往现实的关键”，正如副标题所承诺的那样。
我的第一个通往现实的关键“空间充裕”深入探讨了上面提到的帕斯卡和惠特曼提出的问题。这是一个明显的起点。后来的选择并不总是那么明显，但我最终确定了一个相当容易的九个列表。我希望思考和写作关于这九个关键点会暗示出另一个。
这就是发生的事情。我的第 10 个通往现实的关键，它源于科学，但在某些方面超越了科学，结果证明是“互补性是 mind-expanding 的”。互补性是我发现令人大开眼界且非常有帮助的一种人生态度。它确实改变了我的想法。通过它，我变得更广阔：对想象力更加开放，也更加宽容。
让我举两个互补性在行动中的重要例子。第一个是分析和综合之间的互补性；或者，用流行的术语来说，“还原论”和“整体论”。
用最基本的构建块来描述世界会带来巨大的满足感。人们很容易说这是理想的描述，而其他高层次的描述仅仅是近似值——妥协，反映了理解上的不足。这种态度，使完美成为优秀的敌人，表面上很深刻，但实际上非常肤浅。
为了回答感兴趣的问题，我们经常需要改变焦点。发现（或发明）新概念以及使用它们的新方法是一项开放式的创造性活动。计算机科学家和软件工程师非常清楚，在设计有用的算法时，关注知识的表示方式非常重要。良好的表示可以使可用知识和“原则上”存在但并非真正可用的知识之间产生差异，因为它需要太长时间和太多麻烦来定位和处理。这就像拥有金条和知道原则上海洋中溶解了大量金原子之间的区别。
因此，如果我们曾经实现对基本定律的完全理解，它既不会是“万物理论”，也不会是“科学的终结”。为了恰当地公正对待现实，我们仍然需要新的想法和互补的描述。仍然会有很多伟大的问题没有得到解答，仍然会有很多伟大的科学工作要做。永远都会有。
谦逊和自尊之间的互补性，我认为是 Fundamentals 作为一个整体的核心信息。它以多种变体形式反复出现。太空的浩瀚使我们相形见绌，但我们包含着无数的神经元，当然还有更多构成神经元的原子。宇宙历史的浩瀚远远超过了人类的寿命，但我们有时间进行无数次的思考。宇宙能量超过了任何人类，甚至整个人类所能控制的，但我们有充足的力量来塑造我们当地的环境，并积极参与生活、爱情以及与其他人之间的冒险。世界复杂到我们无法掌握，并且充满了神秘，但我们知道很多，并且正在学习更多。在每种情况下，谦逊都是必要的，但自尊也是如此。
“互补性”这个词是由现代量子理论的创始人尼尔斯·玻尔引入科学和哲学话语的。在量子理论中，互补性不仅有帮助，而且是必不可少的。它出现在海森堡不确定性原理的解释中，根据该原理，不可能同时预测粒子的位置和速度。
在量子理论中，粒子的基本描述由其波函数给出。从理论上讲，粒子的波函数提供了对关于粒子可以提出的任何问题的答案。然而，我们无法通过经验获得波函数本身，而只能获得其处理后的版本。一种处理方式为我们提供了关于粒子位置的预测；另一种处理方式为我们提供了关于其速度的预测。可悲的是，这两种处理方式在数学上是不相容的。在这种情况下，互补性是一个定理：不同的问题对应于现实的不同方面，这些方面不能用单一的描述来概括。
尽管玻尔在 20 世纪首次阐明了互补性，但一旦你对它保持警惕，你就可以在早期科学、文学和艺术中找到许多它的踪迹。帕斯卡的引言总结道：“宇宙以空间抓住我并吞噬我，如同一个斑点；但通过思想，我抓住了它。” 而惠特曼的引言，在上下文中，是对互补性的一种美妙的诗意赞颂
我自相矛盾吗？
很好，那么我自相矛盾，
（我很大，我包含着无数。）