本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点
这是一篇客座文章，作者是我的朋友 Pinkesh Patel，他是 Facebook 的数据科学家。Pinkesh 拥有加州理工学院物理学博士学位，期间他在 LIGO（激光干涉引力波天文台）引力波探测器项目工作。之后，他在斯坦福大学从事计算生物学研究，然后加入了 Facebook。因此，Pinkesh 非常适合思考从硬核物理学到“软”社会学等各个科学领域和文化。
这篇文章的灵感来自于我们的一次对话，在对话中我感叹我感受到的巨大鸿沟，即在发现宇宙膨胀与我们无法设计出甚至简单的药物来对抗癌症或阿尔茨海默病之间。Pinkesh 提醒我，这是因为即使是像物理学这样被认为是包罗万象的科学，实际上也只有非常有限的适用领域，而科学实际上是关于“领域专业知识”的；正如 Pinkesh 所说，我们必须区分科学的规模和它的范围。最重要的是，他强调了我们所有人都应该对任何科学发现感到惊奇，无论它属于哪个领域。伟大的发现与特定领域无关；它们是人类自诞生以来所取得一切成就的融合，我们都应该为此感到自豪。我同意。
“妈妈，你感觉怎么样？” 埃里克问道，他是一位三十多岁的化学家，他自己也不确定该如何回答这个问题，因为他花了一天的大部分时间来模拟一种晦涩蛋白质的 ATP 结合口袋。他正在拜访他六十五岁的母亲，她正在从一次特别残酷的化疗疗程中康复，医生们希望这次化疗能够彻底击败她的乳腺癌。
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“我感觉几个月来从未这么好过！” 海尔格说道，显然面容痛苦，她转过身面对她的儿子。看到他疑惑的表情，她纠正自己说：“哦，化疗很可怕，尤其是持续的恶心，但想到我们可以回答关于我们是否生活在一个多元宇宙中以及引力是否毕竟是一种量子现象的问题，这真是太了不起了。” “又在上网冲浪了？” 埃里克打趣道。“哦，新闻不断涌入，对于像我这样有点业余的科学追随者来说，整个互联网真是太棒了。就拿肖恩·卡罗尔这位老兄和他精彩的著作来说……”海尔格说道，她的热情被一阵三十秒的咳嗽打断。
“我很高兴这些新闻激起了您的好奇心，并将您的注意力从这种可怕的‘治疗’方案中转移开，”埃里克一边说，一边整理着他生病母亲的头发。他继续说道：“但为什么这些东西让您如此感兴趣呢？您是一位实验凝聚态物理学家，一直对二维电子气及其同类等深奥的东西感兴趣。” “你看，我的儿子，当你到了我这个年纪，或者也许一旦你足够明智地意识到自己并不特别，你就会开始在其他地方寻找宏伟的事物，还有什么比……更特别的呢？” 海尔格说道，又被一阵咳嗽打断。
“你看，这就是我不明白的地方。我们，这个向前看的猿类，已知宇宙中唯一的智慧生物，怎么能理解诸如大爆炸后万亿分之一秒发生了什么这样的概念，却无法治愈这种可怕的疾病？” 埃里克问道。“为什么我甚至无法让我的模拟代码运行超过几纳秒，而且只处理几百个原子，而我们可以模拟空间和时间量子涨落的影响，并探测到它们对 40 万年后光的影响，而且还是在经过 138 亿年的传播之后？” 海尔格脸上露出了笑容。显然，她无数次思考过类似的问题，主要是受她学生看似天真的问题的驱动。
“埃里克，那是因为你太小看其他科学了，而且你混淆了一个想法的规模和它的范围。当玻尔原子模型能够解释巴耳末系光谱时，他并没有解释关于电子和质子的所有已知知识。远非如此，他几乎只是触及了表面。再深入挖掘一点，你就会看到塞曼效应，即这些谱线的精细分裂，哦，孩子，你还有十年以上的工作要做，还需要发明新的概念，例如泡利不相容原理。而那仅仅是氢原子。你认为仅仅因为物理学的规模很大，它的范围也很大。我是一名物理学家，我知道我所在领域的一些局限性。它在宇宙的小盒子中，或者如果我们把宇宙本身看作一个大盒子，在那里我们抽象掉所有我们这些向前看的猿类所珍视的东西，它都能完美地工作，”海尔格说道。
“这都很好，我赞赏物理学家所做的工作，但在我自己的科学小角落里，感觉我们就像野蛮人，甚至无法理解我们事业的基本原则，”埃里克哀叹道。“那是因为你认为在你的领域取得进展所需的想法是关于整个宇宙的想法的子集，但事实并非如此。是的，你宇宙的一部分是整个宇宙的子集，但在那种情况下，我们将星系和人类等事物抽象为我们所说的‘高阶项’。从远处看，像人类这样令人讨厌的东西不会影响宇宙，决定其难度的不是你追求的规模。因此，本质上物理学是宇宙的一阶近似，但我们都生活在二阶、三阶……五十五阶近似的世界中，而一阶近似无法阐明这些‘高阶’，”海尔格回答道。
“是，是，我听过所有这些。物理学是最容易的科学，因为它是最受控制的，范围有限等等。但这些似乎是我们生物学家为了睡个好觉而讲给自己听的睡前故事，”埃里克说道。“我们甚至无法理解是什么让您的细胞疯狂生长并在滋养我的同一个器官中杀死您，而我们却知道是什么在宇宙的最初时刻滋养了宇宙。我如何调和这些事实？” 埃里克继续说道。“那又是是因为你认为物理学发现了这一点，而你们生物学家与此无关，”海尔格回答道。
注意到他困惑的表情，她继续说道：“你看，想想让我们认为暴胀理论是正确的事件链条：我们的大脑中对空间和时间有一种表征，对宇宙的已知事实（例如它的平坦性、均匀性等）有一种表征。我们从这种表征中做出信念的飞跃，并将其与关于宇宙的其他已知事实相协调，以预测如果这样那样是真实的，那么这些涨落应该在宇宙微波背景光子中留下印记。然后，我们利用我们对地球的了解，决定建立我们的天文台来探测这些光子，这些光子恰好在微波波段，很容易被水分吸收，所以我们把天文台建在地球上最干燥的地方。暂且不说我们没有进化到在那里生活或工作，但我们还是设法做到了，并将这台机器运到那里。我们利用最新的凝聚态物理学和我们对量子力学的理解来制造最灵敏的仪器。我们使用其他知识领域（如巨磁阻）存储我们收集的数据，然后我们使用纠错码从我们设置在行星轨道上的物体将这些数据无错误地传输到我们的家中。然后使用其他奇妙的仪器（即计算机）处理这些数据，我承认我对计算机的理解并不完全。然后我们使用液晶显示技术，使用诸如图形等科学表征媒介来显示它。接下来是疯狂的部分，我们跳过这些无数的表征系列，直接得出宇宙经历了暴胀这一事实。试着向一个外星人解释这怎么是‘物理学’而不是数百种其他人类努力。”
“为什么要止步于此呢？是什么让我们有可能有空闲时间来思考这些问题呢？农业、法律和秩序、金钱等等发明。科学的挂毯是用人类所有领域的所有线索编织而成的。你不能只解开其中一条线索，然后说这条线索是先进的，而其他线索是落后的。所有这些领域的胜利和失败都属于我们所有人。
是的，我希望我们能治愈这种可恶的疾病和许多其他类似的疾病，但我们会到达那里的，我的儿子。同样是进化过程，偶然地让我因为大脑中一些抽象的宇宙粗略模拟而感到快乐，也让我不在乎自己的福祉，而在乎全人类的福祉。我会死，但我们将一起解决这些问题和其他问题，不是作为物理学家、化学家、理发师和政治家，而是作为人类，”海尔格说道，又一阵咳嗽使当晚的谈话无法继续下去。