关于21世纪物理学革命的几个突破口(作者:菩提般若)2010-04-1401:2
putibanruo
人们现在普遍认为,20世纪是物理学世纪,21世纪是生物学世纪,这种观点反映了人们对
21世纪物理学革命缺乏战略方向性的认识。
本文认为,21世纪仍然是物理学世纪,如果说相对论和量子力学是20世纪物理学革命的
两个主题内容,那么大统一场论、宏观量子场论及相应的时空理论就是21世纪物理学革命的三个主题内容。
(一)先谈大统一场论
1、第一个原因是量子空间的图像至今没有建立起来。
(1)量子物理学家、诺贝尔物理学奖获得者费曼曾经讲过,“有人说全世界只有十二个人懂得相对论,这事我不清楚。但是我可以有把握地讲,世界上没有一个人懂量子力学。”量子力学至所以如此难以理解,我们认为,其根本原因在于人们还没有建立起量子空间的图像。因为几何图像反映了空间结构,而空间结构则是事物本质的反映。一个事物,人们只有把握住了它的本质特征,才能对它有真正清晰的理解。当然量子空间的几何图像至所以很难建立起来,其原因在于(按我们的看法是)这一几何图像属于四维以上的高维空间,而我们人类生存的空间属于三维的平直空间。这两类不同的空间形式具有本质的差别。例如,站在人类生存的平直空间角度,人们就很难理解电子的双缝干涉实验。这种实验的结果是,一个电子可以同时从两个缝穿过。这就好像是一个人可以同时从窗户和大门进入一个房间。这怎么可能?除非有分身术。
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2、物理学界至今犯了一个根本性的失误、即站在平直空间的角度看待量子空间的问题。这种失误主要表现在两个方面:其一:在应用测不准关系处理粒子结构及组成的问题上。其二:在应用测不准关系处理粒子之间的相互作用时。当然,导致这一失误的根本原因仍然是没有弄清楚量子空间的图像。
3、至今物理学界对真空场缺少正确的理解。这个问题可追溯到19世纪后期的迈克耳逊实验,人们在解释这个实验时,不仅否定了机械性以太的存在,同时也否定了真空场的存在。用欧洲人的一句谚语,就是“把小孩子和洗澡水一起泼出去了。”虽然后来由于实验上发现存在真空极化、真空振荡,表明真空并非空无一物,但是真空场问题仍然像个烫手的山芋,人们至今不知道从何下手来研究它。
4、由于对真空场问题缺乏正确的理解,由此导致了物理学界对物理学的四种基本相互作用(即电磁作用、强作用,弱作用和引力作用)的传播机制存在着根本性的错误认识。
5、物理学界至今没有解决光子和电子的内部结构问题。在物理学的四种相互作用中,有关电磁作用的实验资料最丰富。但是与电磁作用的关系最为密切的光子和电子的内部结构问题至今没有解决。人们普遍认为这是因为这两种粒子太小了,小于10的负16次方厘米仍然没有发现电子存在结构,这种说法只不过是搪塞之辞。因为探讨粒子结构主要是从粒子的碰撞、散射、衰变时的产物来分析,也就是粒子相互作用的产物反映了粒子的内部结构。当然,前提是你必须具有从表象抽出本质特征的抽象思维能力。
2010-2-7 17:21
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6、关于“夸克”模型。1964年,美国的盖尔曼从SU3群出发,提出了关于重子、介子结构的夸克模型。富有讽刺意味的是盖尔曼本人在那篇文章的结尾特别强调指出,夸克“只不过是一种数学符号”,“将来的高能物理实验会证明,实际上夸克是不存在的。”所以盖尔曼当时用夸克(quark)这种虚幻的海鸟的嘎嘎叫声来表示夸克的非真实性。但是,盖尔曼却没有想到,他提出的“夸克模型”很快得到了包括中国物理学界在内的整个国际物理学界的认可。但是由于高能物理实验长期发现不了这种所谓的具有分数重子数和分数电荷的夸克,于是盖尔曼又在上个世纪七十年代提出了“夸克禁闭”,也就是,“夸克”像一个犯了重罪的犯人,被判处终身监禁,永远不能获得自由。
此后,每当高能物理实验发现了新粒子后,他们就说这种粒子里面含有夸克,诸如奇异夸克、粲夸克、底夸克、顶夸克之类。
物理学,本来一直是以实验事实为根据,以反映客观事实为基准的学科,如果最后却变成了只是由一些‘权威’说了算,用中国人说的话,那麼,物理学也就变成了“忽悠学”,如此的话,那么它就不再是一门真正的科学!
按照我们的观点,历经了半个世纪,做了千百次高能物理实验,依然打不出自由夸克,这只能说明根本就不存在这种莫须有的夸克。所谓“夸克禁闭”不过是对千百次高能物理实验始终发现不了这种子无虚有的夸克的一种遁词而已。如果按照中国“反伪斗士”们的说法,夸克模型应当属于国际级别的“伪科学”!我们相信,将来的物理学史会写明,和当年的“热质”说一样,所谓的夸克只是一种虚幻海鸟的嘎嘎叫声,在实际上夸克是不存在的。
除了以上提出的六个根本性的失误和疑难问题外,当今国际物理学界在涉及大统一场问题上还存在如下一些问题,例如:
7、量子场发散困难问题至今没有解决.
8、三类带电轻子的质量差问题.
9、中微子失踪案问题.
10、对称性自发破缺问题
我们认为,以上十个问题的解决也就意味着大统一场论的建立。
(二)下面讨论21世纪物理学革命的另外两个主题内容,即宏观量子场和相应的时空问题。为了便于称呼,我们给相应的时空问题起名为“广义时空论”,它主要是反映平直空间、弯曲空间与宏观量子空间的时空变换关系。而且,它是爱因斯坦相对论(包括狭义相对论和广义相对论)的继承和发展。
物理学是一门反映客观物质世界的结构、运动规律和相互作用的学科。因此,物理学任何理论假设的提出都必须建立在客观事实和实验事实的基础上。那么宏观量子场和广义时空论这
两个理论假设是以什么样的客观事实为根据而提出的?列举如下:
1、UFO现象,中国人称为飞碟。按本文的看法,排除了虚构的案例,和已知的物理现象外,真正的UFO案例有两种情况:一是外星人的超光速宇宙飞船,二是大自然形成的宏观量子场现象。
2、人体特异功能.包括特异致动,特异感知,特异辐射等现象。
3、在中国存在了上千年的气功(包括藏密功)。
4、中国的中医(包括阴阳,虚实,穴位,经络)。如果从宏观量子场角度来分析,中医学是一个比西医高一到几个档次的医学。
5、大自然时空异常现象。
人所共知,从上个世纪八十年代初,由已故的科学大师、中国的火箭之父钱学森教授和原国防科工委主任张震寰将军两人亲自领导的一场研究人体特异功能和中国传统气功现象的学术活动,参加者有中国数百所大学和科研机构的科研人员,历经二十多年的时间,积累了丰富的资料。钱学森作为科学大师级的人物,高瞻远瞩,从1982年起他就多次提出,“人体特异功能的研究,将导致一场21世纪的新的科学革命,也许是比20世纪初的量子力学、相对论更大的科学革命。”
根据本人多年的研究,人体特异功能和气功现象均属于宏观量子场现象,其中涉及的时空现象则属于平直空间、弯曲空间与宏观量子空间的时空变换问题。
需要强调指出,要建立宏观量子场论和广义时空论这两个革命性的物理理论,必须具备如下三个方面的基础知识和资料。
1、量子力学、相对论、量子场论、规范场论,还有尚未完成的大统一场论以及相应的数学工具。
2、这两个新的理论的建立过程,内容涉及高能物理、天体物理、宇宙学以及凝聚态物理和非线性物理学等多门学科,因此,参与这一场物理学革命的理论研究人员,其基础和专业的知识面不宜过窄过细。
3、前面已经指出,UFO、人体特异功能、气功、中医和大自然时空异常现象均为宏观量子场现象,要以这些唯象的资料为根据,以上两个方面的知识为指导,最终才能建立起宏观量子场论及相应的时空理论。
众所周知,传统的量子场论是研究微观世界的,但是量子场现象不仅存在于微观世界,也存在于宏观世界和宇观世界。当然,前提是必须承认真空场(包括真空电磁场和真空引力场)的客观存在。
由于人所共知的原因,在十年前,人体特异功能和气功现象的探索研究被一些所谓的“反伪斗士”借用行政力量强行中断了。这样,这一场由中国人发起的21世纪的物理学革命,在它的序幕刚拉开之际,就被“反伪斗士”扼杀在摇篮之中。而且,人特功能和气功的研究还被扣上了“伪科学”的帽子。由于在中国,这顶帽子不仅是个学术帽子,而且是个政治帽子。因此,我们再往下讨论宏观量子场及其时空理论,就感到非常困难。因为话到嘴边,我们要先考虑话的合法性,然后在考虑它的真理性。这样讲起话来,说半句、留半句,实在让人感到窝囊。与其这样吞吞吐吐,不如干脆不讲。因此,我们下面不再讨论宏观量子场及有关问题。
1、建议不要在自然科学领域和涉及自然科学的学术领域设置学术禁区。
2、建议在自然科学领域的学术争论中,不要采用政治上打棍子、带帽子、揪辫子的方式对待不同的学术观点和持不同学术观点的人。
3、建议有关行政部门不要动用行政力量强行支持一种学术观点,压制另一种不同的学术观点。自然科学领域的不同学术争论,应当由自然科学界本身通过百家争鸣的方式去解决。
4、鉴于“伪科学”这顶帽子已经成了一些所谓的“反伪斗士”用来压制科学创新、扼杀科学革命的杀手锏,因此建议废除“伪科学”这顶帽子的政治含量,使它最多只是一个学术帽子。
2010-2-7 17:21
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