本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點
這是一篇客座文章，作者是我的朋友 Pinkesh Patel，他是 Facebook 的資料科學家。Pinkesh 擁有加州理工學院物理學博士學位，期間他在 LIGO（雷射干涉引力波天文臺）引力波探測器專案工作。之後，他在斯坦福大學從事計算生物學研究，然後加入了 Facebook。因此，Pinkesh 非常適合思考從硬核物理學到“軟”社會學等各個科學領域和文化。
這篇文章的靈感來自於我們的一次對話，在對話中我感嘆我感受到的巨大鴻溝，即在發現宇宙膨脹與我們無法設計出甚至簡單的藥物來對抗癌症或阿爾茨海默病之間。Pinkesh 提醒我，這是因為即使是像物理學這樣被認為是包羅永珍的科學，實際上也只有非常有限的適用領域，而科學實際上是關於“領域專業知識”的；正如 Pinkesh 所說，我們必須區分科學的規模和它的範圍。最重要的是，他強調了我們所有人都應該對任何科學發現感到驚奇，無論它屬於哪個領域。偉大的發現與特定領域無關；它們是人類自誕生以來所取得一切成就的融合，我們都應該為此感到自豪。我同意。
“媽媽，你感覺怎麼樣？” 埃裡克問道，他是一位三十多歲的化學家，他自己也不確定該如何回答這個問題，因為他花了一天的大部分時間來模擬一種晦澀蛋白質的 ATP 結合口袋。他正在拜訪他六十五歲的母親，她正在從一次特別殘酷的化療療程中康復，醫生們希望這次化療能夠徹底擊敗她的乳腺癌。
支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保有關塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。
“我感覺幾個月來從未這麼好過！” 海爾格說道，顯然面容痛苦，她轉過身面對她的兒子。看到他疑惑的表情，她糾正自己說：“哦，化療很可怕，尤其是持續的噁心，但想到我們可以回答關於我們是否生活在一個多元宇宙中以及引力是否畢竟是一種量子現象的問題，這真是太了不起了。” “又在上網衝浪了？” 埃裡克打趣道。“哦，新聞不斷湧入，對於像我這樣有點業餘的科學追隨者來說，整個網際網路真是太棒了。就拿肖恩·卡羅爾這位老兄和他精彩的著作來說……”海爾格說道，她的熱情被一陣三十秒的咳嗽打斷。
“我很高興這些新聞激起了您的好奇心，並將您的注意力從這種可怕的‘治療’方案中轉移開，”埃裡克一邊說，一邊整理著他生病母親的頭髮。他繼續說道：“但為什麼這些東西讓您如此感興趣呢？您是一位實驗凝聚態物理學家，一直對二維電子氣及其同類等深奧的東西感興趣。” “你看，我的兒子，當你到了我這個年紀，或者也許一旦你足夠明智地意識到自己並不特別，你就會開始在其他地方尋找宏偉的事物，還有什麼比……更特別的呢？” 海爾格說道，又被一陣咳嗽打斷。
“你看，這就是我不明白的地方。我們，這個向前看的猿類，已知宇宙中唯一的智慧生物，怎麼能理解諸如大爆炸後萬億分之一秒發生了什麼這樣的概念，卻無法治癒這種可怕的疾病？” 埃裡克問道。“為什麼我甚至無法讓我的模擬程式碼執行超過幾納秒，而且只處理幾百個原子，而我們可以模擬空間和時間量子漲落的影響，並探測到它們對 40 萬年後光的影響，而且還是在經過 138 億年的傳播之後？” 海爾格臉上露出了笑容。顯然，她無數次思考過類似的問題，主要是受她學生看似天真的問題的驅動。
“埃裡克，那是因為你太小看其他科學了，而且你混淆了一個想法的規模和它的範圍。當玻爾原子模型能夠解釋巴耳末系光譜時，他並沒有解釋關於電子和質子的所有已知知識。遠非如此，他幾乎只是觸及了表面。再深入挖掘一點，你就會看到塞曼效應，即這些譜線的精細分裂，哦，孩子，你還有十年以上的工作要做，還需要發明新的概念，例如泡利不相容原理。而那僅僅是氫原子。你認為僅僅因為物理學的規模很大，它的範圍也很大。我是一名物理學家，我知道我所在領域的一些侷限性。它在宇宙的小盒子中，或者如果我們把宇宙本身看作一個大盒子，在那裡我們抽象掉所有我們這些向前看的猿類所珍視的東西，它都能完美地工作，”海爾格說道。
“這都很好，我讚賞物理學家所做的工作，但在我自己的科學小角落裡，感覺我們就像野蠻人，甚至無法理解我們事業的基本原則，”埃裡克哀嘆道。“那是因為你認為在你的領域取得進展所需的想法是關於整個宇宙的想法的子集，但事實並非如此。是的，你宇宙的一部分是整個宇宙的子集，但在那種情況下，我們將星系和人類等事物抽象為我們所說的‘高階項’。從遠處看，像人類這樣令人討厭的東西不會影響宇宙，決定其難度的不是你追求的規模。因此，本質上物理學是宇宙的一階近似，但我們都生活在二階、三階……五十五階近似的世界中，而一階近似無法闡明這些‘高階’，”海爾格回答道。
“是，是，我聽過所有這些。物理學是最容易的科學，因為它是最受控制的，範圍有限等等。但這些似乎是我們生物學家為了睡個好覺而講給自己聽的睡前故事，”埃裡克說道。“我們甚至無法理解是什麼讓您的細胞瘋狂生長並在滋養我的同一個器官中殺死您，而我們卻知道是什麼在宇宙的最初時刻滋養了宇宙。我如何調和這些事實？” 埃裡克繼續說道。“那又是是因為你認為物理學發現了這一點，而你們生物學家與此無關，”海爾格回答道。
注意到他困惑的表情，她繼續說道：“你看，想想讓我們認為暴脹理論是正確的事件鏈條：我們的大腦中對空間和時間有一種表徵，對宇宙的已知事實（例如它的平坦性、均勻性等）有一種表徵。我們從這種表徵中做出信念的飛躍，並將其與關於宇宙的其他已知事實相協調，以預測如果這樣那樣是真實的，那麼這些漲落應該在宇宙微波背景光子中留下印記。然後，我們利用我們對地球的瞭解，決定建立我們的天文臺來探測這些光子，這些光子恰好在微波波段，很容易被水分吸收，所以我們把天文臺建在地球上最乾燥的地方。暫且不說我們沒有進化到在那裡生活或工作，但我們還是設法做到了，並將這臺機器運到那裡。我們利用最新的凝聚態物理學和我們對量子力學的理解來製造最靈敏的儀器。我們使用其他知識領域（如巨磁阻）儲存我們收集的資料，然後我們使用糾錯碼從我們設定在行星軌道上的物體將這些資料無錯誤地傳輸到我們的家中。然後使用其他奇妙的儀器（即計算機）處理這些資料，我承認我對計算機的理解並不完全。然後我們使用液晶顯示技術，使用諸如圖形等科學表徵媒介來顯示它。接下來是瘋狂的部分，我們跳過這些無數的表徵系列，直接得出宇宙經歷了暴脹這一事實。試著向一個外星人解釋這怎麼是‘物理學’而不是數百種其他人類努力。”
“為什麼要止步於此呢？是什麼讓我們有可能有空閒時間來思考這些問題呢？農業、法律和秩序、金錢等等發明。科學的掛毯是用人類所有領域的所有線索編織而成的。你不能只解開其中一條線索，然後說這條線索是先進的，而其他線索是落後的。所有這些領域的勝利和失敗都屬於我們所有人。
是的，我希望我們能治癒這種可惡的疾病和許多其他類似的疾病，但我們會到達那裡的，我的兒子。同樣是進化過程，偶然地讓我因為大腦中一些抽象的宇宙粗略模擬而感到快樂，也讓我不在乎自己的福祉，而在乎全人類的福祉。我會死，但我們將一起解決這些問題和其他問題，不是作為物理學家、化學家、理髮師和政治家，而是作為人類，”海爾格說道，又一陣咳嗽使當晚的談話無法繼續下去。