外部世界的真实性问题,这不仅仅属于物理学的命题,更是一个具有普遍哲学意义的基础性问题,关乎认识论和方法论。
霍金从一个金鱼缸开始他的论证:
假定有一个鱼缸,里面的金鱼透过弧形的鱼缸玻璃观察外面的世界,现在它们中的物理学家开始发展“金鱼物理学”了,它们归纳观察到的现象,并建立起一些物理学定律,这些物理定律能够解释和描述金鱼们透过鱼缸所观察到的外部世界,这些定律甚至还能够正确预言外部世界的新现象——总之,完全符合我们人类现今对物理学定律的要求。
霍金相信,这些金鱼的物理学定律,将和我们人类现今的物理学定律有很大不同,比如,我们看到的直线运动可能在“金鱼物理学”中表现为曲线运动。
现在霍金提出的问题是:这样的“金鱼物理学”可以是正确的吗?
按照我们以前所习惯的想法——这种想法是我们从小受教育的时候就被持续灌输到我们头脑中的,这样的“金鱼物理学”当然是不正确的。因为“金鱼物理学”与我们今天的物理学定律相冲突,而我们今天的物理学定律被认为是“符合客观规律的”。但我们实际上只是将今天对(我们所观察到的)外部世界的描述定义为“真实”或“客观事实”,而将所有与我们今天不一致的描述——不管来自金鱼物理学家还是来自前代人类物理学家——都判定为不正确。
然而霍金问道:“我们何以得知我们拥有真正的没被歪曲的实在图像?……金鱼的实在图像与我们的不同,然而我们能肯定它比我们的更不真实吗?”
......
霍金的结论是:不存在与图像或理论无关的实在性概念(There is no picture- or theory-independent concept of reality)。他所认同的是一种“依赖模型的实在论”(model-dependent realism)。对此他有非常明确的概述:“一个物理理论和世界图像是一个模型(通常具有数学性质),以及一组将这个模型的元素和观测连接的规则。”霍金特别强调了他所提出的“依赖模型的实在论”在科学上的基础理论意义,视之为“一个用以解释现代科学的框架”。