本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
如果树倒在森林里，没有人看到它，它会发出声音吗？你可能会认为这是一个古老的哲学难题；事实上，现代科学之父伽利略·伽利雷在17世纪对这个问题给出了明确的答案。伽利略回答这个问题的方式塑造了科学世界观的哲学基础，这种世界观一直延续至今。而且，正如我将要解释的那样，这种科学世界观的核心存在一个大问题：它使得意识科学成为不可能。
科学革命的关键时刻是伽利略宣布数学将成为新科学的语言；新科学将拥有纯粹定量的词汇。这是一个备受讨论的时刻。但较少被讨论的是伽利略为了达到这个立场而必须做的哲学工作。在伽利略之前，人们认为物理世界充满了性质：物体表面有颜色，食物中有味道，空气中飘浮着气味。问题在于，你无法用数学的纯粹定量词汇来捕捉这些性质。例如，你无法用一个方程式来捕捉辣椒粉的辛辣味道。
这对伽利略渴望用数学详尽描述物理世界的愿望提出了挑战。伽利略的解决方案是提出一种彻底的全新现实哲学理论。根据这种理论，性质并非真实存在于外部世界，而是存在于观察者的意识中。西红柿的红色并非真正存在于西红柿的表面，而是存在于感知它的人的意识中；辣椒粉的辛辣味并非真正存在于辣椒粉中，而是存在于食用它的人的意识中。回到我们开始时的例子，当树木在森林中倒塌时，撞击声并非真正存在于森林中，而是存在于旁观者的意识中。没有旁观者，没有意识，就没有声音。
支持科学新闻业
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻业 订阅。通过购买订阅，您正在帮助确保有关塑造我们当今世界的发现和想法的有影响力的故事的未来。
正如伽利略所言，他剥夺了物理世界的性质；在他这样做之后，剩下的就只有物质的纯粹定量属性——大小、形状、位置、运动——这些属性可以用数学几何来捕捉。在伽利略的世界观中，以下两件事之间存在着根本的区别
物理世界及其纯粹的定量属性，这是科学的领域，
意识及其性质，这在科学领域之外。
正是这种根本的区别使得数学物理学成为可能：一旦性质被移除，物理世界剩下的所有东西都可以用数学来捕捉。因此，对于伽利略来说，自然科学从未打算给我们一个完整的现实描述。整个项目的先决条件是将定性意识置于科学领域之外。
这些17世纪的讨论与当代意识科学有什么关系？现在人们普遍认为，意识对当代科学提出了非常严峻的挑战。尽管我们在理解大脑方面取得了快速进展，但我们仍然无法解释复杂的电化学信号如何产生颜色、声音、气味和味道的主观内在世界。
尽管这个问题受到了非常严肃的对待，但许多人认为，应对这一挑战的方法很简单，就是继续使用我们研究大脑的标准方法。物理科学在解释越来越多的宇宙方面取得了巨大成功，人们认为，这应该让我们有信心，物理科学总有一天会破解意识之谜。
在我看来，这种常见的方法根植于对科学史的深刻误解。我们理所当然地赞扬物理科学的成功，但它之所以成功，恰恰是因为它由伽利略设计，旨在排除意识。如果伽利略能够穿越时空来到今天，听到用物理科学的术语来解释意识问题的说法，他会说：“当然你做不到！我设计物理科学是为了处理量，而不是质。”物理科学在排除意识的情况下做得非常出色，这一事实并没有给我们任何理由认为，当它转向解释意识本身时，它也会做得同样出色。
这并不是说物理科学在意识科学中没有任何作用。神经科学家在绘制大脑活动与意识体验之间的相关性方面取得了巨大进展。以朱利奥·托诺尼的意识整合信息理论为例，该理论提出意识与最大整合信息相关，该理论对这个概念给出了精确的数学表征。但仅仅是相关性并不是意识理论。
我们最终想要的是一种解释神经科学家发现的这些相关性的方法。为什么最大整合信息（一种定量属性）总是与意识（一种定性现象）同时出现？问题在于，我们对伽利略物理世界观的采纳阻止了我们回答这个问题。意识本质上是由性质——颜色、声音、气味、味道——定义的，这些性质是清醒生活中每一秒的特征。
而这些性质，根据定义，无法被纳入物理世界的纯粹定量图景中。伽利略对物理世界的理解是纯粹定量的，这阻止了我们将定性和定量结合在一个统一的现实图景中。我们能做的最好的事情就是绘制相关性。
悲观主义者会从这些考虑中推断出，我们将永远不会有意识科学，意识将永远是神奇而神秘的东西。这不是我的方法。我认为我们可以有信心，我们总有一天会拥有意识科学，但我们需要重新思考科学是什么。伽利略的科学并非旨在处理意识。如果我们现在想要一门意识科学，我们需要转向更广泛的“后伽利略”科学方法概念，这种方法既认真对待我们通过观察和实验了解到的物质的定量属性，也认真对待我们每个人通过直接意识到自己的感受和经验而了解到的意识的定性现实。
一场革命势在必行，而且已经在路上了。正如我在我的新书伽利略的错误：意识新科学的基础中所描述的那样，科学家和哲学家已经开始走到一起，为一种新的意识方法奠定基础。这很重要。所呼吁的世界观的改变必然会对更广泛的社会产生深远的影响。意识是人类身份的根基；事实上，它可以说是人类存在中一切价值的基础。这场新的科学革命不仅将改变我们对物理宇宙的理解，还将改变我们对作为人类意味着什么的理解。