宇宙广袤的尺度，就把人类限制在微不足道的空间和时间之内；其次，人类认知的局限性，也让人类思维受限，科学上有很多这样的例子。
认知局限
人类总是喜欢用常识性思维，来理解未知事物，事实证明这是行不通的；比如古人认为重物比轻物下落速度快，这一认知误导了人类几千年。
直到17世纪，伽利略才发现惯性定律，终结了这一错误认知；这也给科学家一个警告，或许我们人类的思维方式，和宇宙中某些基本规律是不相容的。
进入20世纪后，量子力学推翻了经典力学，量子力学中的不确定性原理、自旋、波函数坍塌、叠加态、量子纠缠等等，每一个都颠覆了人类对先前事物的认知。
甚至100年后的今年，科学家也只能描述量子力学的数学规律，不能理解量子力学的本质；量子力学亦然如此，谁又能保证还有其他未知的宇宙规律，也许更神秘呢！
思维局限
在历史上，能适当挣脱人类认知局限性的人不多，著名的印度数学家拉马努金就是例子。
拉马努金在15岁时，得到一本名为《纯粹数学与应用数学概要》的书籍，书中收录几千个代数、微积分和几何的公式，但是没有推导过程。
拉马努金看过之后仔细思考每一个公式，并总结出自己的一套学习方法；后来拉马努金对数学的操控，达到了不可思议的地步，比如他写出来的圆周率公式，收敛速度非常快。
但是拉马努金本人却不知道这个公式怎么推导，他独立发现的3900个公式，用他的话说：娜玛卡尔女神在梦中给他启示，早晨醒来后，他就能写下许多数学公式和命题。
拉马努金是非凡的天才无疑，他的认知方式与常人不同，或许给我们启示，人类经过数千年建立起来的认知方式，有可能是存在缺陷的，比如拉马努金就开启了另外一条路，只是常人无法理解而已。
如果把以上观点用于宇宙当中，那么就注定了人类理解宇宙的方式，肯定存在不足，人类永远也无法了解宇宙的全部。
哲学史中认识论的回顾人能否认识世界? 怎样认识世界? 这是哲学中认识论的两个基本问题。
中国传统哲学的重点是伦理学，对认识论问题虽有讨论，但不是很多。朱熹的“格物致知”、王阳明的“知行合一”等。偏重于认识的方法和认识与实践的关系问题。关于“人究竟是否能认识世界”这样的根本性的问题，只在庄子思想中有所涉及（如人与蝴蝶，谁梦见谁的问题）。一般地说，讨论很少。中国传统哲学对认识论问题讨论不深，既与中国古代科学不够发达有关，又反过来影响中国古代科学发展的滞后。西方古代与中世纪哲学的重点是本体论（理念论与实体论、唯名论与唯实论），但对认识论问题已经开始涉及。阿那克萨戈拉（约公元前400年）提出了“理智（努斯，nous）”的概念。他所谓“理智”既有事物规律的含意，又有对事物认识的含意。柏拉图的“理念”，亚里士多德的“实体”、“形式”等，都是既有本体论的含意，又有认识论的含意。因此，古代西方哲学的认识论与本体论很难分开，认识论还没有独立出来。文艺复兴，特别是16世纪哥白尼以来，西方自然科学加快了发展，促使了哲学中认识论的发展，以至使认识论成为西方近代哲学的主要方向。哲学形成了“认识论转向”。西方近代认识论中的主要派别是经验论与唯理论。这两个派别的主要争议是在认识方法方面：以经验事实为主，还是以理性思维为主。西方近代哲学家也讨论了“人究竟是否可能真正认识世界？”这个更根本性的问题。在认识论问题上，许多重要的哲学家提出了各不相同的观点。现简要介绍如下：
唯物经验论哲学家培根（1566-1625）：他坚持物质是万物的本原。在认识论上，他提出感性与理性的联姻原则。他提倡科学实验，创立科学归纳法。洛克（1632-1704）：他认为一切观念都是从经验（感觉和反省）得来。他提出有两种真理，一种是观念与客观事物的符合，另一种是观念之间的符合。后者指数学等抽象科学。
唯理论哲学家笛卡尔（1596-1650）：他在《第一哲学沉思集》一书中的第一沉思，提出他的“普遍怀疑”的思想方法。“普遍怀疑”思想是一种理性思想。这种思想对后来几个世纪的科学与科学发展，有深远的影响。他重视演绎方法。他用演绎法创立解析几何学。斯宾诺莎（1632-1677）：他提出了三类知识：①感性知识；②理性知识；③直观知识。他认为第一种知识，不仅不是正确思想的来源，并且是错误的来源。笛卡尔与斯宾诺莎都认为感性经验不可靠，只有理性知识是可靠的。
巴克莱（1685-1753）：他的著名论点是“存在就是被感知和感知。”事物都是“观念的集合体”。他排斥一切与感知相独立的物质对象。他被称为唯心经验论哲学家。
休谟（1711-1776）：他提出了著名的怀疑学说。其要点是：①他认为认识的对象只能是感性知觉，怀疑在感知之外还有实体的存在。②他认为演绎法与归纳法都不能完全地认识真理。因为演绎法必须有演绎的前提，而演绎的前提要靠归纳法。而归纳法只能归纳部分事实，不可能包括所有事实。他的怀疑学说对后来几个世纪的科学与哲学都有重要影响。
康德（1724-1804）：他将认识分为感性、知性与理性。他认为人的知识只能局限于感性与知性，不可能达到理性，不可能知道“物自体”（也称“自在之物”）。他的学说，人们批评为“不可知论”。
黑格尔（1770-1831）：他力图克服思维与存在的对立，达到两者的统一。在两者之中，思维是在先的。他认为自己提出的“绝对精神”、“绝对理性”，就达到了思维与存在的最高统一。
实证主义哲学家19世纪中期到19世纪末期，以孔德、穆勒、斯宾塞为代表的实证主义哲学家，他们都认为知识只能局限在经验范围之内。他们反对寻求事物的基础与本质。
马赫（1879-1916）：他认为事物只是感觉的综合，或是能被人感知的要素的综合。
马克思（1818-1883）、恩格斯（1820-1895）、列宁（1870-1924）等：他们认为事物是客观存在的，认识是客观事物在人的主观意识中的反映，世界是可知的。
西方哲学家在认识论上，事实上提出了一系列有争议的问题：
世界是可知的，还是不可知的？
思维与存在有可能完全统一吗？
是否存在脱离感知经验而存在的客观事物？
用什么方法才能认识事物的真相？20世纪以来，西方现代哲学的不同流派，仍在上述问题上继续有不同的见解。即：人能够认识世界吗？
人怎样认识世界？世界可知与不可知的综合康德的所谓“不可知”，决不是否定任何知识。他本人不但是哲学家，而且是一个很有成就的科学家。他早年提出的“宇宙起因”的学说，在天文学、宇宙学上有重要影响。因此，他不可能否定知识。他所谓的“不可知”是指对“物自体”，人不可能知道。那么，究竟什么是康德所讲的物自体呢？康德对于物自体的解释是：绝对的、无条件的东西，也即，灵魂、世界与上帝。灵魂与上帝是属于宗教信仰的概念。康德的时代，基督教在欧洲的影响还很深。他对灵魂与上帝，提出“不可知”的观点，这是一种婉转的拒绝。至于世界，他指的是旧形而上学（特别是莱布尼茨-沃尔夫的思想体系）对于世界的一些抽象的、所谓的“绝对知识”。而他认为，绝对的、无条件的“绝对知识”，人不可能知道。从这两方面讲，他的不可知论并没有错。灵魂与上帝的问题，我们不需要讨论。关于绝对知识，人类发展到今天，在哲学与科学上都没有寻找到所谓的绝对知识。黑格尔自以为他的哲学就是绝对知识，但很少有人承认。马克思的学说，有的马克思主义者可能认为已经是绝对真理，但马克思主义至今仍在不断地发展之中。自然科学是有极大的进步，自然科学的许多学说（如牛顿、爱因斯坦的物理学），全世界是公认的，但是不能说已经是绝对真理。自然科学还在不断地向前发展。因此，康德的关于“不可知”的观点，是他对灵魂、上帝与绝对知识的否定，是他在哲学上的重要贡献，对人类的科学进步有深远影响。康德的意见是人在感性与知性范围内，对世界是可知的。到了理性范围，人对物自体（灵魂、上帝、绝对知识）就不可知。康德所谓的“知性”与我们现在所谓的“理性”（即马克思主义所讲的理性）其实是一致的。而他所谓的理性，是属于一种绝对知识或者是一种信仰。综合哲学在康德的思想的启发下，认为世界对于人的认识来说，是可知与不可知的综合。从自然科学的发展史来看，人类对自然界的认识，都是逐步深化的，从比较错误到比较正确，从所知不多到所知较多，逐步地向前发展。对自然界的完整的、完全正确的认识，即绝对知识，是人类的不懈追求，是人类的崇高目标。但这个目标事实上不可能达到。试想，一旦这个目标达到了，科学就将终止，人类也将不再有进步。
思维与存在的综合与上述“可知”问题直接有关的另一个哲学上的争论焦点是：思维与存在的关系。恩格斯说：“全部哲学，特别是近代哲学的重大的基本问题，是思维与存在的关系问题”。应当说，思维与存在的关系问题，确实是近代（16-19世纪）哲学家讨论的中心问题。但是到了二十世纪，哲学家的兴趣已经转向，有的讨论人的生存问题（如存在主义），有的讨论语言与逻辑问题（如分析哲学），有的讨论非理性问题（如叔本华、尼采、弗洛伊德等）。所以，思维与存在的关系问题，虽然重要，但不能说是全部哲学的基本问题。如果说，物质与精神的关系，是哲学的本体论问题，那么，思维与存在的关系，就是哲学的认识论问题。思维与存在的关系问题的核心，是思维与存在是否能够统一，也可以称为思想的客观性问题。亦就是说：人的思想是否能与客观世界相符合。大体上有以下几种看法：
1．思想是外界世界的反映，思想如同镜子，镜子可以如实地、被动地反映外界事物。因此，思维与存在可以是一致的。这种看法被认为是旧唯物论的观点。
2．思想与精神先于世界而存在，世界万物按照思想的规律而运行。因此，思维必然与存在是一致的。这种看法被认为是唯心论的观点。黑格尔就是这种观点。
3．思想可以主动地、能动地反映世界，还可以通过实践，正确地反映世界，因此，思维可以与存在相一致。这种看法被认为是辩证唯物论的观点。
4．思维与存在不可能完全一致。这是休谟与康德等哲学家的看法。
以上几种观点在哲学史上争论很激烈，互相的批判也很尖锐。最后一种观点往往被批判为怀疑论或不可知论。而前三种观点，也有人批判为独断论。综合哲学吸取以上各种观点的合理之处，提出以下观点：思维与存在在一定程度上是可以一致的，但不可能完全一致。从长远来看，两者会趋向一致，但是仍会有差距。因此比较合理的说法是：思维与存在是综合的，而不是统一的。以下主要从自然科学的角度来阐明这个问题。 从自然界的性质来看人类所面临的自然界，它的物质组成与运行规律，存在着高度的统一性。如星球之间的运转，均遵循万有引力定律；各种电磁现象均遵循麦克斯韦方程等。这种统一性有利于人类对自然的认识。但与此同时，自然界又有一些性质使人类不可能认识全部自然界。它们是：
①高度的多样性与复杂性：拿人类自身来说，全世界的人有六十多亿，每个人都有十多万个基因，而每个人的基因组都不完全相同，每个基因都由几百到几千个碱基对组成。而人类仅仅是地球上无数生物的一种。如果要求搞清地球上的所有生物个体的所有基因与碱基对的组成，由于工作量过分浩大，即使动员全世界的生物学家都来从事这项工作，也无法完成，并且也完全没有这个必要。因此，人类实际上不能全部了解生物界。
②自然界各种变化的随机性。由于许多事物的影响因子极多，它们的变化呈现极大的随机性。所谓随机性，就是人们无法全部掌握其规律的特性。大家最熟悉的就是每天的天气变化。一个地方的天气，受许多地方（近的与远的）的气压、气温、气流、地形、海陆等许多因子的影响。这些因子的变化，许多是随机性的，而天气是这许多随机因子的综合结果。气象学家有可能预测它的大致趋势，但是要求完全正确地预测较长时期的天气（例如几个月或一年的天气），可以认为是不可能的。举一个日常生活中的例子。世界各国都有车祸问题。车祸的发生是随机性的，人们基本上不能完全正确地加以预测。
③自然界往往有一些突发性的变化，它们往往由一些偶然的因子而引发，人们不可能很早地预测，如火山爆发，地震、爆发性的疾病等。森林火灾可能由某个人的烟头而引发。事实上，不能预测的事是很多的。每个人都不能预测自己的寿命，因为寿命受很多随机因子或突发事件所支配。
从人类的认识能力来看如果只是讨论日常生活的事物，思维与存在取得一致是可能的。再以一张桌子为例，我们眼睛见到的桌子，桌子的表象进入大脑。在我们的思维中，有桌子的概念，有桌子的大小、形状、颜色、功能等属性的认识。这些认识与桌子的实际属性，是有可能一致的。但是宇宙的范围极为广袤，宇宙以天文单位与光年来表示距离。一个天文单位是15000 万公里。太阳系的直径是 80 个天文单位，比地球要大 120万 倍。而银河系的直径是 10万 光年，60000 多天文单位，比太阳系要大 8000万倍。2003年6月10日美国的“勇气号”探测器开始发射，2004年1月3日到达了火星，历时半年多。地球与火星的距离是4亿公里。按这个速度，探测器飞越一个光年，约需一万多年，远远超过人类的寿命。而探测器的感知能力又不可能完全代替人，加上人还有非理性的的认识能力。目前电子信息技术虽然相当发达，但是人不可能制造出完全与人一样的机器人，人类社会也不会允许这样做。要使人登上火星是可能的，但要使一个人随探测器飞渡一个光年，根本是不可能的。从人对自然的认识方法来看从哥白尼、迦利略、牛顿以来，人类对于研究自然界所采用的科学方法取得很大成功。这种方法主要是：归纳法与演绎法相结合，或者说，观测、实验与理论假设相结合。但是休谟已经深刻地指出，不管是归纳法或演绎法，都不能证明它们的结论的必然正确性。这个问题在第七章还要详细地讨论。20世纪来，科学上较广泛采用的模型与验证相结合的方法，这种方法也只能更有效地认识自然，但是不可能保证模型的百分之百的正确性。能够保证人类认识的百分之百正确性的科学方法，至今没有找到。从哲学、科学与逻辑学来说，看来是永远找不到的。
从自然科学发展的实践来看16世纪以来，自然科学是得到突飞猛进的发展。但是，有哪一个科学原理的发现，能够称为已经完全穷尽了事物的真理呢？一个都没有。1866年孟德尔提出遗传因子定律。1910年摩尔根提出基因学说。1953年沃森与克里克发表了DNA双螺旋结构的模型。至此，遗传的物质基础已经基本搞清。但是遗传学问题都清楚了吗？还差的很远。例如关于基因突变的规律问题、DNA与蛋白质的结构与功能问题等，都还没有完全搞清。可以认为，分子生物学才刚刚开始。科学是没有止境的。人类的认识不会有终止的一天。思维与存在，可以在一定程度上取得一致，但是不可能有完全的一致。综合哲学的观点是：人类可以达到思维与存在的综合，而不可能达到思维与存在的完全统一。我在本章中，提出人对于世界的认识是可知与不可知的综合，思维与存在只能是综合的，不可能完全统一的论点，首先是因为这是符合客观真实的。其次，只有这种认识才能为人们开辟不间断地寻求真理的道路；才能防止人们过于自信，认为自己已经掌握了全部真理或绝对真理，实际上走上认识的迷途。一个真正的自然科学家，或社会科学家，都不会说，他所掌握的已经是全部真理或绝对真理；也不会说，到他为止，对于事物的认识已经可以终止而不需要发展了。我国改革开放的初期，邓小平提出“摸着石头过河”的论点。对于这个论点，当时以至现在都有人不赞成。他们认为这个论点使改革开放没有明确的方向与方法，缺乏理论指导。其实中国的改革开放可以说是人类全新的事业，人们不可能有完全正确的认识。“摸着石头过河”指的是根据改革开放的实践，一步一步地认识改革开放事业的规律性。当然，在前进的过程中，人们需要学习与借鉴国外的有益的理论与经验，不断地总结自己实践的经验，并将这些经验上升到一定的理论高度。但是，要求一劳永逸地认识国家改革开放的全部真理，是不可能的。“摸着石头过河”是符合邓小平一贯坚持的“实事求是”思想的。
客观事物与人类感知的综合康德说：“我们只是在和自己的表象打交道；自在之物会是怎样，这完全越出了我们的知识范围之外。”（《纯粹理性批判》）。这种观点，被批评为不可知论。但是，这种观点在哲学史中，经久不衰、源远流长。本章第一小节中已经提到，中世纪的唯名论者就有这种思想，认为只有可以感知的个体才是实体。十七世纪的洛克认为一切观念都是来自经验。十九世纪的实证主义哲学家，都认为人的认识只能局限在经验范围之内。特别是二十世纪初的马赫，他认为，事物都是感觉或要素的复合体。列宁在《唯物主义与经验批判主义》一书中批判马赫时指出，按照马赫等人的观点，“整个世界只不过是我的表象而已，……这是最纯粹的唯我论。”一个似乎是错误的观点，居然有那么多重要的哲学家坚持它，使我们不得不认真地分析一下他们的思想。这是一个认识论中深层次的问题。首先，是否存在独立于人的感知（感性与知性）的客观事物？从人的常识来说，应当说，肯定是存在的。面前有一张桌子，我们闭了眼睛，看不见这张桌子，不能就说：这张桌子不存在。再说，人的感性与知性都是人类的能力，而人类的起源只有约五百万年的时间。而地球的寿命约为46亿年。地球一千岁，人类才一岁。如果说，客观事物离开人的感知，就不存在。岂不是说，在人类诞生之前，地球就不存在吗？不论从常识，从科学，从哲学来说，“独立于人的感知的事物是不存在的。”这种说法，不仅是错误的，而且是可笑的。那么，这些被批判的哲学家是真的认为在人的感知之外，客观事物不存在吗？事实并非如此。即使被人认为是最彻底的唯心论者的巴克莱，他也不是这样看法。他是主张：存在就是被感知与感知，事物都是感觉的组合。但是，他并没有否认事物的客观存在。他说：“我并不否认我们借感官或反省所能理解的任何一个事物的存在。……他们都是真实地存在的。”被列宁所批判的马赫是一个十九世纪末、二十世纪初非常重要的、成就卓著的物理学家。物理学上有一些科学名词，都冠以他的名字，如马赫数等。他提出：事物都是感觉或要素的复合体。这种思想似乎很奇怪。但是在马赫的《感觉的分析》一书中，他处处提到“物体”、“事实”、“感性事实”、“事实的恒久性”等，说明他并不否认客观事物。马赫提出：“事物是感觉的复合体。”而“感觉”当然是人的感觉。马赫的时代，达尔文的进化论早已在世界流传（1859年初版）。作为一个学识广深的著名科学家，难道不知道在人类出现之前，早就有宇宙天体与地球的存在吗？由此可以理解，所谓“人的认识只能局限在感知经验之内。”所谓“事物是感觉的复合体”，都不是指的事物本身，而是指人类对事物的认识。康德说的：“我们只是在和自己的表象打交道。”说的是：人对事物的认识不能越出人的感知。而并不是：在人的感知之外，不存在客观事物。这是两个完全不同的命题。这里也看出自然科学与哲学的不同之初。自然科学是研究自然本身；而哲学是研究“人—自然体系”。如果将感知理解是“感性与知性（这里的知性就是一般所谓的理性）”，那么，“人对事物的认识不能越出人的感知”，这个论断无疑是正确的。是符合全部自然科学的事实的。自然科学中允许有假设，但假设必须得到实验事实或客观事实的验证，才是真理。而实验与客观事实都是可以感知的。以太学说、热素学说，最初提出时都风行一时，但是得不到任何可感知的实验事实的证实，因此，后来都被科学家否定。洛克、康德都十分重视同时代的自然科学成就，实证主义哲学家更是以哲学与科学的联姻而著称，他们的认识论观点是符合科学的。至于马赫的“物体是感觉或要素的复合体”，我是这样理解的：物体在客观上当然并不一定与感觉有关（桌子并不是一定要见到，才存在）。但是在人的大脑中，在人的意识中，物体并不是以物体本身的形式而存在。在人的大脑中，并没有一张真实的桌子（放都放不下）。那么，在人的大脑中，可以认为桌子是多种感觉（视觉、触觉等）的复合体。马赫为了要求将物理学与心理学统一起来，使“物”与“心”相结合，他提出“要素一元论”，认为物体从物理学与心理学两方面来看，都可以认为是“要素的复合体”。马赫说过：“这种观点对于物理与化学中那些人造的、假设的原子、分子来说，就格外适用。”这句话，我的理解是：原子、分子当时都还是科学上的假设，并不是已经证实的物体。那么，将它们们看成“要素的复合体”是合理的。马赫认为“要素的复合体”，既可以解释假设性的东西，也可以解释真实的物体。因此，可以成为从假设到真实的一个思想桥梁。这是科学中一种思想方法。爱因斯坦在创建相对论时，从马赫的思想方法是有得益的。当然，马赫说：“物体是感觉的复合体”，这个提法只强调了感性，忽视了知性，忽视了：从感觉到事物的本质的寻求，有一定片面性。爱因斯坦晚年对于马赫的思想，也有所批评。综合哲学的观点是：人的认识是客观事物与人类感知的综合。世界事物当然是独立于人类的认识而存在的，但是人对事物的认识不能超出人的感知。而人的感知又是感性与知性（即理性）的综合。人的认识有可能从感性知识深入到知性知识（即理性知识）。如果认为人的认识可以超出人的感知，那么，最终只能是背离科学，而进入宗教或迷信的领域。
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