布萊茲·帕斯卡在他的《思想錄》（“Pensées”）中寫道：“宇宙以空間包圍併吞噬我，如同一個原子。”沃爾特·惠特曼在《草葉集》中寫道：“我包含著無數。” 表面上看，帕斯卡和惠特曼似乎在說非常不同的事情。帕斯卡說我們很渺小；惠特曼說我們很偉大。
然而，兩者都非常正確。科學不僅支援而且放大了他們的著名宣言。現代宇宙學揭示了一個比帕斯卡在 1660 年所能想象的還要廣闊的宇宙。今天，我們可以比惠特曼本人在 1855 年更清楚地認識到惠特曼大腦的真正複雜性，其中包含數百億個充滿活力、相互關聯的神經元。
互補性是指從不同角度考慮時，單個事物可能呈現出不同甚至矛盾的屬性的認識。互補性提醒我們，回答不同型別的問題可能需要截然不同的方法。
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我寫作 Fundamentals: Ten Keys to Reality 的目標是解鎖每個人都可以瞭解物理世界的寶藏。這個寶藏不是一個堆滿塵土飛揚的事實的閣樓——儘管它包含許多令人驚訝的事實——而是一個廣闊的視野，包括我們目前最好的理解、我們信任它的原因、它的侷限性、它的意義——以及對它未來的一些猜測。
作為對自己的約束，併為了讓我的讀者更容易消化和記住內容，我決定遵循悠久的傳統，受到十誡和你在許多現代自助書籍中發現的十個列表的啟發，圍繞 10 個強有力的陳述來組織演示：“通往現實的關鍵”，正如副標題所承諾的那樣。
我的第一個通往現實的關鍵“空間充裕”深入探討了上面提到的帕斯卡和惠特曼提出的問題。這是一個明顯的起點。後來的選擇並不總是那麼明顯，但我最終確定了一個相當容易的九個列表。我希望思考和寫作關於這九個關鍵點會暗示出另一個。
這就是發生的事情。我的第 10 個通往現實的關鍵，它源於科學，但在某些方面超越了科學，結果證明是“互補性是 mind-expanding 的”。互補性是我發現令人大開眼界且非常有幫助的一種人生態度。它確實改變了我的想法。透過它，我變得更廣闊：對想象力更加開放，也更加寬容。
讓我舉兩個互補性在行動中的重要例子。第一個是分析和綜合之間的互補性；或者，用流行的術語來說，“還原論”和“整體論”。
用最基本的構建塊來描述世界會帶來巨大的滿足感。人們很容易說這是理想的描述，而其他高層次的描述僅僅是近似值——妥協，反映了理解上的不足。這種態度，使完美成為優秀的敵人，表面上很深刻，但實際上非常膚淺。
為了回答感興趣的問題，我們經常需要改變焦點。發現（或發明）新概念以及使用它們的新方法是一項開放式的創造性活動。計算機科學家和軟體工程師非常清楚，在設計有用的演算法時，關注知識的表示方式非常重要。良好的表示可以使可用知識和“原則上”存在但並非真正可用的知識之間產生差異，因為它需要太長時間和太多麻煩來定位和處理。這就像擁有金條和知道原則上海洋中溶解了大量金原子之間的區別。
因此，如果我們曾經實現對基本定律的完全理解，它既不會是“萬物理論”，也不會是“科學的終結”。為了恰當地公正對待現實，我們仍然需要新的想法和互補的描述。仍然會有很多偉大的問題沒有得到解答，仍然會有很多偉大的科學工作要做。永遠都會有。
謙遜和自尊之間的互補性，我認為是 Fundamentals 作為一個整體的核心資訊。它以多種變體形式反覆出現。太空的浩瀚使我們相形見絀，但我們包含著無數的神經元，當然還有更多構成神經元的原子。宇宙歷史的浩瀚遠遠超過了人類的壽命，但我們有時間進行無數次的思考。宇宙能量超過了任何人類，甚至整個人類所能控制的，但我們有充足的力量來塑造我們當地的環境，並積極參與生活、愛情以及與其他人之間的冒險。世界複雜到我們無法掌握，並且充滿了神秘，但我們知道很多，並且正在學習更多。在每種情況下，謙遜都是必要的，但自尊也是如此。
“互補性”這個詞是由現代量子理論的創始人尼爾斯·玻爾引入科學和哲學話語的。在量子理論中，互補性不僅有幫助，而且是必不可少的。它出現在海森堡不確定性原理的解釋中，根據該原理，不可能同時預測粒子的位置和速度。
在量子理論中，粒子的基本描述由其波函式給出。從理論上講，粒子的波函式提供了對關於粒子可以提出的任何問題的答案。然而，我們無法透過經驗獲得波函式本身，而只能獲得其處理後的版本。一種處理方式為我們提供了關於粒子位置的預測；另一種處理方式為我們提供了關於其速度的預測。可悲的是，這兩種處理方式在數學上是不相容的。在這種情況下，互補性是一個定理：不同的問題對應於現實的不同方面，這些方面不能用單一的描述來概括。
儘管玻爾在 20 世紀首次闡明瞭互補性，但一旦你對它保持警惕，你就可以在早期科學、文學和藝術中找到許多它的蹤跡。帕斯卡的引言總結道：“宇宙以空間抓住我併吞噬我，如同一個斑點；但透過思想，我抓住了它。” 而惠特曼的引言，在上下文中，是對互補性的一種美妙的詩意讚頌
我自相矛盾嗎？
很好，那麼我自相矛盾，
（我很大，我包含著無數。）