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嘈驮俅窝≡瘢饩偷贾掠懈康哪谠诹档纳窬鹤蛹乃婧蟪鱿郑亲槌闪舜竽缘摹按渭赌柯肌薄Ｒ蛭窬焊阆蛴诙蕴厥饫嘈停ū冉掀渌嘈停┑男藕抛鞒龇从Γ运侵涞难≡窬赫退茉炝诵睦斫牡缆贰４诱庵忠庖迳纤担睦斫擞赏饨缧藕哦韵仍冢╬re－existing）神经元群的选择和神经元群与更加有序的组态的混合。选择和神经元组织的机制是大脑认知能力的基础，这些认知能力包括对外界刺激的区分，认知范畴的形成和自我再认知。
神经网络理论解释了从昆虫到猿的各种物种具有某种记忆的原因。“初级目录”成了动物大脑或神经系统的遗传性编码结构，而“次级目录”由于被经验所调节，它显示了学习能力。这种学习能力是绝大多数物种所必需的，因为对任何生物有机体（最简单的生物有机体除外）来说，由遗传固定下来的刻板的行为规则需要被生物有机体能够向其经验学习的机制来修正棗单独“遗传记忆”很少能保证其生存下去。
几乎所有在病毒和细菌水平之上的生物物种都表现出对遗传固定下来的行为规则的经验修正。例如像山雀之类的小鸟，如果在它们的环境中有不同的昆虫物种，它们就随意地捕食昆虫，但是如果有一种昆虫特别多，那么山雀就开始更倾向于捕食这种昆虫，而对其他昆虫则不感兴趣。当它们喜欢吃的昆虫数量减少时，小鸟仍倾向于捕食这种昆虫一段时间，但后来它们就倾向于捕食另一种，或者仍恢复到像往常一样随意捕食各种昆虫。即使鱼也能“记忆”喂它们食的盒子的位置，尽管这种记忆仅持续不到10s。青蛙和海龟的记忆能保持几分钟；狗能在几个小时，有时在几天内记住食物源；狒狒能记住6个星期。
除了对感觉刺激的分析和记忆（认知和再认知），我们人类的大脑还表现出更显著的功能，部分地以大脑自身产生的材料为基础，根据符号、概念和抽象来进行有意识的思考的整个领域都意味着高度复杂的神经的信息处理过程。感觉、直觉和情感色彩伴随着感知觉，也伴随着抽象思维过程。然而，更高级心理功能的神经生理学基础在本质上仍未搞清楚，神经生理学在通向根据大脑中的过程来完全理解意识的漫长道路上才刚刚起步，真正的展望不仅要考虑到其奥秘仍有待揭开的汪洋大海，而且还要考虑到科学家学习如何驾驶航船的能力。
总之，人类大脑、心灵和意识的生理学基础是未获解决的基本问题，我们已经知道的和我们仍未知道的相比，显得苍白无力。不过，我们已经获得理解的东西还是具有重大意义的。很清楚，大脑并不是一个靠常识来直觉的被动的照相机，它是作为一个完整整体进行工作的复杂释译系统。人类大脑是生命系统的一个有活力的部分，不断地自由监督和调节系统与世界的关系，这就是已知世界中最完善的信息处理系统棗人类大脑的功能。
第2章
令人困惑的不解之谜
正如我们所看到的，靠近已经获得的知识的河滨的景物是模糊的，由现代科学所传播的知识仍不完美。当然，人类的心灵是否能获得对实在的完全理解还说不清，不过已经确信的是，尽管取得了显著的成就，但今天的科学还有漫长的路要走。谜仍未解开，在科学研究的所有主要领域都有概念上的黑洞不时出现，这些领域包括宇宙学、物理学、生物学、神经生理学和认知科学。在这一章中，我们就来讨论这些领域中所显现出的在现代科学框架内不可能得到解释的各种形式的“谜”。
1 宇宙现象中的谜
1。1 大爆炸理论中的问题
虽然大爆炸理论关于宇宙起源和演化的“剧情说明书”受到了广泛的欢迎，但它仍处于困境中，有成批的观察结果它都不能恰当地解释。这不仅包括思辨问题，如大爆炸之前是什么？当大爆炸过程结束之后将会怎样？而且还包括许多技术上的不解之谜，如它不能解释“丢失的质量”，也不能解释背景辐射的结构以及恒星和星系进化的方式为什么从地球上看在各个方向上本质上都相同这一问题。
星系和恒星的年龄，宇宙本身的年龄也是一个谜。人们发现，在空间的有些星系太大太深，不可能作为大爆炸后的结果而产生。用四束高度聚焦的“光锥线”所做的探索显示，在超过32．6亿光年的距离之外存在非常巨大的银河结构，并在大约5亿光年的间隔上具有一系列特征，每一种特征都类似于其邻近的结构，叫做“长城”，它在天空穿越超过5亿光年。这些巨大的结构意味着宇宙的年龄远远大于大爆炸能够允许的年龄棗按有些天文物理学家的估计，超过630亿年。宇宙中某些星系怎么会比宇宙本身的年龄还大呢？这真令人烦恼。
宇宙中的所有结构都是在大爆炸的不稳定性中诞生的，这现在仍是一种推测。基本的问题并不是爆炸不稳定是否是在“剧情说明书”声称的时候发生的，而是发生的这种不稳定是否是第一次和仅有的一次。毕竟，大爆炸也可能是以前一系列不太包罗万象的“爆炸”后的一次。
大爆炸理论的“剧情说明书”的拥护者们声称，他们并不特别被这些问题所困扰。他们指出，其中许多问题对他们的模型并无多大危害。例如，是什么引发大爆炸的？在前一个宇宙中究竟是膨胀时代还是一种不稳定？关于宇宙的年龄和它的未来过程问题（再崩坍，无限膨胀，或在剃刀边的平衡）是不确定参数，这些不确定参数宇宙学家必须要弄清楚。但他们指出，大爆炸理论的“剧情说明书”无论如何提供了一组有意义的解释和成功的预见，这些实际上超出了它的缺陷。有些宇宙学家走得更远，他们断言，没有任何一个已知的宇宙学能像“剧情说明书”那样给出对观察的整个范围和实验证据如此好的解释。
然而，现在对大爆炸宇宙学也有了有意义的替代，而且它们最近已经显著地成熟起来。对“剧情说明书”的由来已久的替代是稳态模型，直到1965年人们都在广泛地讨论它，只是在1965年后大爆炸宇宙学才掩盖了它。在它的最初的陈述中，稳态模型坚持了爱因斯坦理论的基本哲学，但它通过说明物质是连续产生的因而代替了通过膨胀而失去的东西来处理其不稳定性。这样，宇宙的平均密度就保持为常数。
物质不断产生的概念要追溯到J· 金斯爵士的观点，1929年他写道，星云的中心具有“奇点”的性质，在奇点上物质从某种其他的、完全外在的领域倒进我们的宇宙，所以它们看上去就像一个不断创造物质的点。H·C·亚普和F·霍伊尔爵士把这一观点改进成了现代稳态模型形式，代替了物质完全从外在领域不断倒进我们的宇宙的观点。
按照准稳态宇宙学 （QSSC）目前的（1993年及其之后）解释，霍伊尔和他的同事们证明，物质创生产生在强引力场的爆炸中，引力场与前存在物质的致密聚合体相联系，例如在星系核中。根据 QSSC，宇宙普遍膨胀的根本原因是周期为400亿年的叠置振动，物质创生正是按照这些时间间隔集中起来的。当宇宙的尺度达到振动的最小值时物质创生也准时到达这一时期，从而完成一个周期。最近爆发的一次主要物质创生的起始时间大约在140亿年前，与“剧情说明书”的估计一致。
与其他理论相同，QSSC构成了一个多周期宇宙学。宇宙经历定时的创造周期，因此从现周期产生的物质就和前一次周期剩下的物质共存，在现今的140亿岁的宇宙中的星系就和以前周期创生的那些星系共存。某个星系是否是“我们的” （即我们这一周期的）可以由红移参量值来决定：那些由前一周期留下的星系相互之间的退行速度比我们这一周期中形成的星系快，也有更高的红移参数。
另一个多周期宇宙学是比利时的诺贝尔奖金获得者，热力学家I· 普里高津和他的同事提出的。与霍伊尔宇宙学的观点类似，他们认为大尺度的时空几何学产生了一个负能量的蓄水池，引力物质以此来汲取正能量。在多周期宇宙学中引力扮演着一个重要的角色，它不仅把星系聚合到一起，而且还是物质合成的基础。
普里高津和他的同事们提出的“自洽的非爆炸宇宙学”描画了一个物质创生的永久工厂。产生出的粒子的数量越大，产生的负能量就越多。①量子真空在存在引力相互作用时是不稳定的，因此物质和真空就形成了一个自创生的反馈环。激发物质的临界不稳定性会促使真空过渡到膨胀模型，而这一模型又促使开始另一物质合成时代。这样，可观察到的宇宙就不是从不可检验的前存在真空中创生出来的，它是在已经存在的宇宙中作为一个新周期而诞生的。
1。2 和谐常数之谜
多周期宇宙学坚持一个承诺：对“大爆炸之前是什么，对由大爆炸合成的物质最终衰亡后将会是什么”这样的疑问，将给出科学上有效的答案。现在，对这一问题的解答尽管取得了很大进步，但合理的答案仍没有消除现代宇宙学所面临的另一个谜，这就是有关宇宙中存在生命的可能性的问题。
正如我们一直知道的，生命在宇宙中是存在的，但是我们不知道生命是否仅在这一宇宙（或这一类型的宇宙）中是可能的。生命能够进化的条件是极其苛刻的，基本参数的微小变化就会导致生命在宇宙的广大范围内不可能存在。很幸运，宇宙参数恰好适合于生命存在。天文物理学家发现，不仅生命过程精确地与宇宙中的物理过程和谐一致（生命是在物理背景下出现的），而且宇宙中的物理特性也精确地与生命可能进化所需的条件和谐一致。但是，先前出现的条件是如何与仅仅在后来才出现的条件相适应的呢？
宇宙对生命的精确和谐包括宇宙中物质的量和分布，宇宙力的数值和控制物质相互作用的常数。看上去物质仅构成太空中的一种很稀薄的沉淀，但形成的这一沉淀却是允许生命进化所需的精确的适宜厚度。如果宇宙的物质含量甚至比现在的稍微大一点儿，那么恒星的更高密度就会产生星际间碰撞的极大可能性，从而把带有生命的行星撞出安全轨道，这将使行星上可能进化出某种生命形式的任何东西不是冻凝就是汽化。而且，如果束缚核粒子的强力仅仅比实际的小一点儿，那么氘核就不可能存在，像太阳这样的恒星就不能发光；而如果这个力比实际的稍微大一点儿，那么太阳和其他具有活力的恒星就将膨胀，也许会爆炸。
物理宇宙与生命参数的精确和谐构成了一系列巧合，在这一系列的巧合中，只要稍微偏离给定值，就会导致生命的完蛋，或者更确切地说，就会产生生命决不可能诞生的条件。如果中子不比原子核中的质子重，那么太阳和其他恒星有活力的寿命期就将缩小到几百年；如果电子的电荷和质子的电荷不精确地平衡的话，那么物质的所有构型就将是不稳定的，宇宙就将是仅由辐射和相对均匀的混合气体所组成。而且，如果在紧随大爆炸后的膨胀中没有从大尺度的规律性分离出来的精确的小尺度的规律性的话，那么就没有今天的星系和恒星，因