從來就沒有什麼“時間”

尋找涵蓋一切的“終極理論”的物理學家，在時間這一事物上存有重大疑慮。他們需要將量子力學和相對論這兩大物理學理論統一起來——前者是人類對微觀粒子運行的描述，而後者則適用於解釋宏觀的空間、時間和物質相互作用的機制。然而，目前最大的癥結在於，時間，在這兩種理論中分別以不同的方式運行著。相對論中，相對運動中的物體各自擁有自己的時間推移，因此不存在對時間的絕對性測量。而在量子理論中，時間更加無法定義：時間甚至不具有可以測量得到的特質。量子理論可以告訴你一個電子的位置，但是無法告訴你它在那裡已經多久了。解決該癥結的一個激進措施就是將時間視為一個人類自己編造的概念。如果時間在宇宙的進程中無法發揮基本的、明確的作用，或許，我們所有的理論應該摒棄掉這一概念。

人類依然處於進化之中

雖然進化發生得很緩慢，但現代世界的人類沒有停下進化的腳步。科學家通過對比不同的基因組發現，自然界的壓力仍然在發揮作用。比如說，專職於消化乳糖的基因，正逐漸從歐洲人擴散至地球上的其他人群。一個提高生育率的基因也在歐洲大陸上的人群中變得更為常見。疾病仍然是人類進化的一大驅動力：攜帶特殊遺傳基因的人能抵抗瘧疾和艾滋病。大概是由於攜帶胱冬酶12基因的人更易受細菌感染的侵害，現在幾乎所有人都已經失去了該基因。

多重宇宙

為什麼事情會是現在這個樣子？物理學家喜歡刨根究底，可是某些關於宇宙的事實依然令人費解，這讓物理學家們感到沮喪。自然界存在一定的常量（決定引力等各種自然力的數字）看上去“正是這樣子”，而沒有什麼好解釋的。各種宇宙常量為何會如此精確完美，以至於恰好允許生命在宇宙中的發展，這一問題令物理學家如芒在背。

天真地說，宇宙似乎是被精心設計出來的。但是這一解釋並不能令大多數物理學家感到滿意。為此，他們想到了更好的解釋：有許多個宇宙，每個宇宙都有不同的特性。由於我們尚不可能從這個宇宙穿越到另外一個，我們也就無從驗證這一觀點，但是它確實打消了人類因自身所處的“特殊”情形而產生的疑慮。當然了，宇宙理應對於人類而言非常完美：如果它有任何絲毫的不同，人類就不會存在，就不會在這裡觀察它了。

終止衰老

人類能不能在自己的基因組上輕輕按下某個“開關”，然後就可以大大延長壽命？在蠕蟲、老鼠和果蠅身上進行的實驗顯示，停止某些基因的運行，或者改變其他基因，使得特殊的化學物質組合充盈我們的身體，可以顯著延緩有機體的衰老速度。而這甚至可以運用更為低端科技的方法來實現：通過調整飲食或者注射可以減慢衰老的荷爾蒙，就可以改變身體的化學環境。這是一個誘人的新途徑，但同時也充滿爭議。

很多生物學家仍認為停止衰老只是一個幻想，因為我們永遠不能克服細胞過段時間就會死亡，以及基因組的消耗磨損等生物程序。而且細胞分裂時可能會產生致命的基因複製錯誤。據此懷疑主義者們說，走向衰老仍是人類不可避免的未來。儘管如此，與生物衰老的對抗已經從原先的不可能，變為非常困難但頗有可能，而這本身就是一個令人興奮的進展。

“加強版”人類即將來臨

下一代人類——或者再下一代——將面臨一個艱難的抉擇：他們要不要把孩子升級至“加強版”？大多數的科技手段最初只是為了幫助有健康問題的人群，然而，它們現在已經成為了意圖超越人類極限的人們的選擇。用來治療兒童多動症的藥物已經在學術界廣泛用於提高專注度。治療弱視的視網膜植入現在被髮展為仿生眼。用來治療帕金森症等神經問題疾病的大腦植入手術，為神經改良和插入式的記憶升級鋪平了道路。體外受精胚胎的基因診斷，使得為患病嬰兒挑選用來移植器官的胚胎成為可能。但是改良人類技術的一大憂慮就是，人類社會中將會因此出現一個未“升級”的低能階層。

萬物皆是信息

如果你有一個神奇的顯微鏡，可以看到自然界最小尺度上的運作方式，你或許會深感意外。在這最小尺度上，將萬物聚合在一起的，正是我們習以為常的一個抽象概念：信息。這一讓思考者們都興奮起來的觀點就是，物理學上的萬物，都是由信息構成的原子所組成。任何實驗和觀測都可以歸結為提出一個是與否的問題，而答案，正類似於計算機運行的0和1二進制數字。最終，宇宙作為一臺巨型的計算機在運轉，類似“光子穿過這個點了嗎？”的問題答案提供了它處理的數碼信息。構建針對宇宙所有設問的全方位二進制答案可能還需時日，但是這提供了一種全新的簡化方式——理解方式——來領悟萬物運作的根本法則。

初露端倪：“意識”是什麼

位於我們頭骨內可以連綿數公里的海綿狀物質，究竟是如何創造出作為一個人的存在體驗。現在，磁共振成像技術、計算機建模和持續增長的對大腦的生物學瞭解，這三者的結合意味著我們也許可以更好地回答上述問題了。也許只有到下世紀，人類才會有一個關於意識的完備理解，但是研究“意識”的附帶意義會令人類的這一探索旅程最終不虛此行。眼下，瞭解人類大腦奧祕的快速途徑是觀察大腦的某一小部分出現的故障。許多疾病，例如抑鬱、精神分離症、自閉症和痴呆，都是由於大腦的某個小“零件”出現問題所致。尋找意識產生根源的科學家們正在研究這些“故障”，並且希望在修復它們的同時，也能夠了解它們對於意識的功用。

“失蹤”的宇宙

96%的宇宙都以一種人類目前無法徹底瞭解的形式存在著。對星系的觀察結果表明，它們的旋轉速度太快，以至於無法聚集星系內的恆星物質，外部的恆星應該由於離心作用被拋離星系。然而事實並非這樣。對此唯一的解釋是，存在某些看不到的物質產生的額外引力，將它們固定在星系內。這些看不見的物質即俗稱的暗物質，不過它只佔據了宇宙不到四分之一的質量，另外的大約四分之三是“暗能量”，它產生了促使宇宙不斷膨脹的力量。物理學家已經給出暗物質一個可能的解釋。暗物質需要某些粒子的存在，這些粒子的屬性不同於我們已發現的任何粒子。人類正在探索這些粒子可能是什麼，也許，大型強子對撞機可以給我們製造一些出來。暗能量的研究則更加富有挑戰性：它既不來自於已知的任何粒子，也不來自於粒子之間的真空區域。因此在紙面上，研究人員目前對暗能量尚無多少頭緒。

揭示“質量”的奧祕

當大型強子對撞機加速了粒子的相互碰撞時，物理學家們歡欣鼓舞。這是因為粒子對撞或許會讓我們獲得對希格斯玻色子的驚鴻一瞥。它是我們趨於完美的粒子物理學領域中，所剩的最後一個疑惑。它對其他粒子施加了拖曳力。粒子經由其傳導的力而獲得質量——物質響應引力的一種性質。如果希格斯玻色子最終露面，那麼物理學家將如釋重負，因為它是粒子物理學中的關鍵支柱。如果沒有，物理學家又得做大量的解釋工作，而且，重建工作中將不僅僅包括質量的來源。