1.4公斤重的脑组织是如何创造思想、感觉、精神图像和内心世界的?
大脑创造意识的能力让一些人困惑了几千年。意识的奥秘在于我们每个人都有主体性，像是感觉、感觉和思考。与麻醉或无梦的深度睡眠相比，当我们清醒时，我们并不是“生活在黑暗中”——我们体验着这个世界和我们自己。但大脑是如何产生意识体验的，以及大脑的哪个区域负责这一点仍然是一个谜。
以色列巴伊兰大学(Bar-Ilan University)的物理学家尼尔·拉哈夫(Nir Lahav)博士表示，“这是一个相当神秘的现象，因为我们的意识体验似乎不能从大脑中产生，事实上，也不能从任何物理过程中产生。”虽然听起来很奇怪，但我们大脑中的意识体验无法被发现，也无法被简化为某种神经活动。
“这样想吧，”孟菲斯大学的哲学家扎卡里亚·尼梅博士说，“当我感到幸福时，我的大脑会产生一种独特的复杂神经活动模式。这种神经模式将与我有意识的快乐感完全相关，但它不是我的实际感受。这只是一种代表我幸福的神经模式。这就是为什么科学家在观察我的大脑并看到这种模式时，应该问我感觉如何，因为这种模式不是感觉本身，只是感觉的一种表征。”因此，我们不能把我们感知、感觉和思考的意识体验减少到任何大脑活动中。我们可以找到与这些经历的关联。
经过100多年的神经科学研究，我们有非常好的证据表明大脑负责创造我们的意识能力。那么，这些有意识的体验怎么可能在大脑(或身体)的任何地方都找不到，也不能被简化为任何复杂的神经活动呢?
这个谜题被称为意识的难题。这是一个如此困难的问题——直到几十年前，只有哲学家讨论过它，直到今天，尽管我们在对意识的神经科学基础的理解上取得了巨大的进步，仍然没有足够的理论来解释什么是意识，以及如何解决这一难题。
拉哈夫博士和尼梅博士最近在《心理学前沿》(Frontiers in Psychology)杂志上发表了一项新的物理理论，声称用纯粹的物理方法解决了意识的难题。根据作者的说法，当我们改变对意识的假设，并假设它是一个相对论现象时，意识的神秘就会自然地消失。在这篇论文中，研究人员开发了一个概念和数学框架，从相对论的观点来理解意识。该论文的第一作者拉哈夫博士表示，“研究意识应该使用物理学家研究其他已知相对论现象所用的同样的数学工具。”
为了理解相对论是如何解决这个难题的，想想另一种相对论现象，匀速运动。我们选择两个观察者，爱丽丝和鲍勃，鲍勃在匀速行驶的火车上，爱丽丝在站台上看着他。Bob的速度是多少这个问题没有绝对的物理答案。答案取决于观察者的参照系。从鲍勃的参照系中，他可以测出他是静止的，并且说爱丽丝和世界上其他的人都在向后移动。但是在爱丽丝的坐标系中，鲍勃是移动的，而她是静止的。虽然他们有相反的测量，但他们都是正确的，只是来自不同的参照系。
因为，根据这个理论，意识是一个相对的现象，我们在意识的情况下发现了同样的情况。爱丽丝和鲍勃处在不同的认知参照系中。鲍勃会测量他是否有意识经验，但爱丽丝只有大脑活动，没有实际意识经验的迹象，而爱丽丝会测量她是有意识的人而鲍勃只有神经活动，没有意识经验的线索。就像在速度的例子中，虽然它们有相反的测量方法，但它们都是正确的，只是来自不同的认知参照系。
因此，由于相对论的观点，我们从不同的参照系测量不同的性质是没有问题的。在测量大脑活动时，我们无法找到实际的意识体验，这是因为我们从错误的认知参考框架中进行测量。
根据新的理论，大脑不会创造我们的意识体验，至少不会通过计算。我们有意识经验的原因是由于物理测量的过程。简而言之，不同参照系中不同的物理测量在这些参照系中表现出不同的物理性质，尽管这些参照系测量的是同一现象。
例如，假设鲍勃在实验室里测量爱丽丝的大脑，当她感到快乐时。虽然它们观察到不同的性质，但它们实际上是从不同的角度测量同一现象。由于测量方法的不同，他们的认知参照系中也表现出不同的性质。为了让Bob在实验室里观察大脑活动，他需要测量他的感觉器官，比如他的眼睛。这种感觉测量显示了引起大脑活动的基质——神经元。因此，在鲍勃的认知框架中，爱丽丝只有代表她意识的神经活动，而没有她实际意识体验本身的迹象。
但是，为了测量自己的神经活动是否快乐，爱丽丝使用了不同的测量方法。她不使用感觉器官，她直接通过大脑的一部分与其他部分的相互作用来测量她的神经表征。她根据自己的神经表征与其他神经表征的关系来衡量自己的神经表征。这是一种完全不同于我们的感官系统所做的测量，因此，这种直接的测量显示了一种不同的物理性质。我们称之为财产意识体验。因此，从她的认知参照框架，爱丽丝测量她的神经活动为有意识的经验。
利用物理学中描述相对论现象的数学工具，该理论表明，如果鲍勃的神经活动动力学可以改变成爱丽丝的神经活动动力学，那么两人将处于相同的认知参照系中，并将与另一人拥有完全相同的意识体验。现在，作者想继续研究任何认知系统为了创造意识所需要的精确的最小测量。这一理论的意义是巨大的。它可以用于确定在进化过程中，哪一种动物是第一个有意识的动物，胎儿或婴儿何时开始有意识，哪些意识障碍患者是有意识的，以及哪些人工智能系统今天已经有较低程度的意识(如果有的话)。
