本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定反映《大眾科學》的觀點
如果樹倒在森林裡，沒有人看到它，它會發出聲音嗎？你可能會認為這是一個古老的哲學難題；事實上，現代科學之父伽利略·伽利雷在17世紀對這個問題給出了明確的答案。伽利略回答這個問題的方式塑造了科學世界觀的哲學基礎，這種世界觀一直延續至今。而且，正如我將要解釋的那樣，這種科學世界觀的核心存在一個大問題：它使得意識科學成為不可能。
科學革命的關鍵時刻是伽利略宣佈數學將成為新科學的語言；新科學將擁有純粹定量的詞彙。這是一個備受討論的時刻。但較少被討論的是伽利略為了達到這個立場而必須做的哲學工作。在伽利略之前，人們認為物理世界充滿了性質：物體表面有顏色，食物中有味道，空氣中飄浮著氣味。問題在於，你無法用數學的純粹定量詞彙來捕捉這些性質。例如，你無法用一個方程式來捕捉辣椒粉的辛辣味道。
這對伽利略渴望用數學詳盡描述物理世界的願望提出了挑戰。伽利略的解決方案是提出一種徹底的全新現實哲學理論。根據這種理論，性質並非真實存在於外部世界，而是存在於觀察者的意識中。西紅柿的紅色並非真正存在於西紅柿的表面，而是存在於感知它的人的意識中；辣椒粉的辛辣味並非真正存在於辣椒粉中，而是存在於食用它的人的意識中。回到我們開始時的例子，當樹木在森林中倒塌時，撞擊聲並非真正存在於森林中，而是存在於旁觀者的意識中。沒有旁觀者，沒有意識，就沒有聲音。
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正如伽利略所言，他剝奪了物理世界的性質；在他這樣做之後，剩下的就只有物質的純粹定量屬性——大小、形狀、位置、運動——這些屬性可以用數學幾何來捕捉。在伽利略的世界觀中，以下兩件事之間存在著根本的區別
物理世界及其純粹的定量屬性，這是科學的領域，
意識及其性質，這在科學領域之外。
正是這種根本的區別使得數學物理學成為可能：一旦性質被移除，物理世界剩下的所有東西都可以用數學來捕捉。因此，對於伽利略來說，自然科學從未打算給我們一個完整的現實描述。整個專案的先決條件是將定性意識置於科學領域之外。
這些17世紀的討論與當代意識科學有什麼關係？現在人們普遍認為，意識對當代科學提出了非常嚴峻的挑戰。儘管我們在理解大腦方面取得了快速進展，但我們仍然無法解釋複雜的電化學訊號如何產生顏色、聲音、氣味和味道的主觀內在世界。
儘管這個問題受到了非常嚴肅的對待，但許多人認為，應對這一挑戰的方法很簡單，就是繼續使用我們研究大腦的標準方法。物理科學在解釋越來越多的宇宙方面取得了巨大成功，人們認為，這應該讓我們有信心，物理科學總有一天會破解意識之謎。
在我看來，這種常見的方法根植於對科學史的深刻誤解。我們理所當然地讚揚物理科學的成功，但它之所以成功，恰恰是因為它由伽利略設計，旨在排除意識。如果伽利略能夠穿越時空來到今天，聽到用物理科學的術語來解釋意識問題的說法，他會說：“當然你做不到！我設計物理科學是為了處理量，而不是質。”物理科學在排除意識的情況下做得非常出色，這一事實並沒有給我們任何理由認為，當它轉向解釋意識本身時，它也會做得同樣出色。
這並不是說物理科學在意識科學中沒有任何作用。神經科學家在繪製大腦活動與意識體驗之間的相關性方面取得了巨大進展。以朱利奧·託諾尼的意識整合資訊理論為例，該理論提出意識與最大整合資訊相關，該理論對這個概念給出了精確的數學表徵。但僅僅是相關性並不是意識理論。
我們最終想要的是一種解釋神經科學家發現的這些相關性的方法。為什麼最大整合資訊（一種定量屬性）總是與意識（一種定性現象）同時出現？問題在於，我們對伽利略物理世界觀的採納阻止了我們回答這個問題。意識本質上是由性質——顏色、聲音、氣味、味道——定義的，這些性質是清醒生活中每一秒的特徵。
而這些性質，根據定義，無法被納入物理世界的純粹定量圖景中。伽利略對物理世界的理解是純粹定量的，這阻止了我們將定性和定量結合在一個統一的現實圖景中。我們能做的最好的事情就是繪製相關性。
悲觀主義者會從這些考慮中推斷出，我們將永遠不會有意識科學，意識將永遠是神奇而神秘的東西。這不是我的方法。我認為我們可以有信心，我們總有一天會擁有意識科學，但我們需要重新思考科學是什麼。伽利略的科學並非旨在處理意識。如果我們現在想要一門意識科學，我們需要轉向更廣泛的“後伽利略”科學方法概念，這種方法既認真對待我們透過觀察和實驗瞭解到的物質的定量屬性，也認真對待我們每個人透過直接意識到自己的感受和經驗而瞭解到的意識的定性現實。
一場革命勢在必行，而且已經在路上了。正如我在我的新書伽利略的錯誤：意識新科學的基礎中所描述的那樣，科學家和哲學家已經開始走到一起，為一種新的意識方法奠定基礎。這很重要。所呼籲的世界觀的改變必然會對更廣泛的社會產生深遠的影響。意識是人類身份的根基；事實上，它可以說是人類存在中一切價值的基礎。這場新的科學革命不僅將改變我們對物理宇宙的理解，還將改變我們對作為人類意味著什麼的理解。