“超光速中微子”如何“修正相对论”？郑烈 长安大学 zhenglie@chd.edu.cn徐世良 西安交通大学 lovsilense@gmail.com关键词 超光速中微子 如何 修正相对论 摘要 “超光速中微子”的新闻报道已经发布[1]，正式科学研究论文尚未发表。“超光速中微子”如果被第三方独立新实验重复证实的话[2]，我们如何“颠覆性改写（修正）相对论”？本文给出若干阶段性探索研究思路，仅仅抛砖引玉供大家参考交流。
一．超光速中微子和爱因斯坦相对论有什么关系？ 目前，21世纪地球村人，应付天灾人祸都忙不过来，为什么突然对于“超光速中微子”这个新闻报导（并无被证实的科学论文）议论纷纷？是否科幻电影《2012年》里面的太阳中微子爆发导致地球几乎毁灭的镜头的心理学影响？[3]-----绝大多数人根本不懂得相对论和量子理论（据说，包括其创始人在内，“真正懂得”二者的人全世界只有“两个半！”？[4]），所谓“超光速中微子”和人们日常生活毫无关系。主流科学家的两种相反观点，已经有论文发表[5]。我们认为：目前21世纪物理学甚至全部科学，立足于相对论和量子理论（包括量子力学和量子场论等等），如果“超光速中微子”真的存在的话，我们不得不“颠覆性改写（修正）”爱因斯坦相对论-----就好像一百年以前爱因斯坦“颠覆性改写（修正）”牛顿经典力学那样。为什么如此？因为爱因斯坦狭义相对论立足于狭义相对论性原理（惯性参照系等价原理）和真空光速不变原理（真空光速不可逾越原理）；爱因斯坦广义相对论立足于广义相对性原理（任何参照系等价原理）和引力场与加速度场等价原理（惯性质量与引力质量等价原理）。正如爱因斯坦自己所说：根本用不着成立什么“反对爱因斯坦委员会”和“反对爱因斯坦公司”，只要有一个物理学实验证伪了相对论，爱因斯坦立即自动退出历史舞台[6]。如果“超光速中微子”实验被证实，相对论基础原理被实验证伪了，爱因斯坦相对论自然不得不被“颠覆性改写（修正）”-----虽然爱因斯坦本人已经退出历史舞台（1955年去世了），但是，爱因斯坦相对论的“幽灵（GHOST）”仍然好像“铁笼子”一样“囚禁”着我们地球村人，使我们每一个人都被他变成了“睁眼瞎”-----如果光速不可逾越，我们看见的一切，仅仅是不同时间不同地点的过去世界的“幻影叠加”！？“现在世界”何在？没有“现在世界”的话。哪里来的“过去世界”和“未来世界”？（这就是所谓“爱因斯坦困惑”的“时间幻觉”困惑的具体内容）[7]。。。。。。 二．爱因斯坦自己不满意自己的相对论吗？ 目前21世纪主流科学家大多数是吃爱因斯坦相对论的“奶水”长大的，心理上是不愿意看见“超光速中微子”实验来“证伪”爱因斯坦相对论的。但是，“吾爱吾师，更爱真理”[8]。科学真理总是在旧权威理论被“证伪”的葬礼中产生革命性新理论的（目前绝大多数科学家采信波普尔的“证伪主义”科学哲学观点）[9]。。。。。。如果我们知道爱因斯坦自己不满意自己的相对论的话，也许我们心里好受一点？-----物理学家几乎都知道爱因斯坦“不满意”量子理论，他的“光量子”概念和普朗克的“能量子”概念一起，奠定了量子理论基础，爱因斯坦和另一位量子理论的创始人波尔是好朋友，但是一直进行了28年“学术大辩论”。爱因斯坦认为“量子理论不完备，不是真正的货色，上帝不掷骰子！”，但是波尔认为“量子理论是完备理论，爱因斯坦不是上帝！”[10]。。。。。。费曼发明第三种形式的量子理论（路径积分量子力学）以后，直言不讳：“如果说，全世界仅仅有两个半人真正懂得相对论的话，那么，根本没有一个人懂得量子力学！”[11]。。。。。。几乎没有人知道：爱因斯坦对于他自己发明创造的相对论更“不满意”！？ 爱因斯坦“不满意”自己的相对论？有证据吗？有！-----爱因斯坦为什么要研究所谓“统一场论”？为什么爱因斯坦后半生40年没有完成“统一场论”？我们认为.：所谓“爱因斯坦困惑”就好象“幽灵（GHOST）”一样纠缠了他40年-----爱因斯坦用“物理学非欧几何化”（用Riemann几何弯曲时空度规张量取代了牛顿的万有引力）创建了新的时间空间理论。爱因斯坦看到牛顿万有引力公式与库仑电荷作用力公式都是与距离平方成反比，好像可以统一起来，所以提出“统一场论”的设想。但是，他没有想到：相对论的时间空间理论，存在“致命漏洞”，爱因斯坦掉进去了，40年也没有爬出这个时间空间“漏洞（深不见底的黑洞）”-----爱因斯坦的长处是物理学直观直感比较好，始终坚持经典线性因果律（时间不可倒流----因此光速不可逾越，原因只能在先，结果只能在后，这是和地球村人日常经验一致符合的）。但是，因为爱因斯坦坚持自己的相对论，毫无理论根据地武断否定超光速世界（类空世界）的存在，爱因斯坦自己把作为整体统一的Riemann 几何（时间--空间）4维连续统“挖了一个大空洞”（其实人人都对此“视而不见”，似乎都屈服于爱因斯坦的权威观点了-----没有人想：“不存在的”时空被爱因斯坦“掷向何方？”，爱因斯坦能说“上帝不掷骰子！”，自然就能“掷快子世界（类空世界）！”。。。。。。我们是否忘记了笛卡尔的名言：“我们不能从权威那里得到真理，只能自己寻找”！？）。。。。。。一方面爱因斯坦想用自己搞破缺了的（时间--空间）完成统一场论，不成功。另一方面，爱因斯坦发现，如果认真彻底运用自己的相对论时空观，时间是“幻觉”，空间也“不存在”，除了“唯我论”，相对论和量子理论都必然导致的“唯我论”以外，宇宙万物，一切丰富多彩的大千世界，根本不存在！爱因斯坦困惑了40年，最后，他不得不预言：“如果有一个与现代科学相互符合的世界宗教，那就是佛教”。------“色即是空，空即是色，色不异空，空不异色”。。。。。。爱因斯坦是一个诚实的科学家，他临死以前说的话，很值得我们反思和深思。 爱因斯坦自己不满意自己的相对论，困惑了40年，甚至宣称：“一些物理学家，包括我自己都不相信，我们必须确实并且永远地抛弃那种在空间和时间中直接表示物理实在的想法。”请问：你是否同意爱因斯坦的这个观点呢？Hawking教授等少数世界科学权威也有类似想法，但是没有退休的绝大多数物理科学家们，或者绝口不提爱因斯坦困惑和最后的宣称，或者他们真的不知道这些事？为什么？。。。。。。 三．如何修正爱因斯坦相对？ 那么，如果“超光速中微子”被新的重复实验证实的话（目前第三方独立实验已经有3国4家在准备做，中国10年内没有条件做），我们如何颠覆性改写（修正）爱因斯坦相对论？我们认为：世界是星空的泛全息图，一方面可以把现代物理学和现代数学与现代哲学（信息控制系统泛易理论），顺着目前21世界主流科学发展方向“加速”进行，走到极端；另一方面，可以直接从中国文化之源的《先天易(经)》（包括《河图》，《洛书（图）》等等外星人和我们老祖宗进行学术交流的“文物”？）出发，创建我们自己的超现代化超科学化的“大设计（GRAND DESIGN）”。我们发现，上述思路是“殊途同归”的------ 1.。如果你是一个智慧智能程度远远高于我们现在的地球村人的“外星人”，你掌握了“超光速宇航技术”，你被派往若干亿光年远的一个“类地行星”，你发现那里的“本地人”还没有发明创造出文字，你准备如何与他们进行“学术交流（信息交流）”？。。。。。。 2.。爱因斯坦认为：“数学一接触实际，就变成不确定性的了”。你有何感想？你是否认为“物理学一接触实际，也就变成不确定性的了。”？-----牛顿力学仅仅承认“外力”决定“运动变化”，请问：我们地球村人引以为傲的“自我”的“内力”存在吗？（似乎仅仅由于外力难以解释生物物理许多问题，4种相互作用没有“自我”存在的余地！？）。。。。。。 3 。我们发表各种论文或者学术专著，必须使用各种语言文字，但是，中国语言文字至今没有统一规范，各国也程度不同存在类似问题，不同国家相互翻译，误差更大。总之，语言文字的不确定性，比数学不确定性，比物理学不确定性，更加不确定性，“道可道非常道，名可名非常名”，你认同吗？？ 4.。具体分析一下我们目前主流科学认可的“数学工具库”，虽然号称有一百多数学分支学科，但是其数学主干不外乎代数系统，几何系统，泛函分析系统三个系统。代数系统，包括但是不限于数系（整数，实数，复数，超复数----4元数，8元数，除了4种“可除代数”，还有Clifford代数，Jordan 代数，同调代数等等其他许多数系。。。。。。），数论，群论---有限群，Lie 群，拓扑群等，环论，域论，模论，格论，还有各种自由代数和模糊代数系统等等，无怪乎有人认为，“有多少人自称是代数学家，就有多少种代数分支学科”。几何系统，包括但是不限于Euclid 几何，非Euclid 几何，仿射几何学，射影几何学等综合几何学，微分几何学----流形，复数流形，Riemann 流形，Finsler 流形，Kahler 流形，微分流形等等，代数几何学----Abel 簇，代数簇，代数曲线，代数曲面等等，拓扑学----同调论，同伦论，纤维丛，微分拓扑学等等，泛函分析----实变函数，复变函数，函数方程，微分方程，积分方程，特殊函数等等，概率论，统计数学，计算数学，集合论----几十种集合论，集合拓扑学，范畴论，函子论，算子理论等等，数学基础和数理逻辑（几十种逻辑）等等，上述标准数学以外，还有非标准数学-----非标准数学分析，模糊数学，突变数学，分数维几何学，混沌数学，泛系数学，泛易数学等等。。。。。。数学哲学---逻辑主义，公理主义，构造主义，模型主义，没有统一的数学哲学，所以没有“统一数学”，因此没有“统一物理学”。。。。。。可以认为：数学是自称数学家的人自由想象自由创造的世界----如果有饭吃，有言论自由的话。因为目前数学家不必考虑数学是否一定要“符合实际”？数学与现实的“误差”是否可以容忍？。。。。。。陈抟老祖的说法，“顺则为人，逆则为仙”，对我们很有启发：一方面，继续“天马行空”，顺着现代数学发展方向加速走到极端：另一方面，反其道而行之，把“无限光滑”的“无限确定”的“无限连续”的现代数学（与现代物理的量子理论唱反调）“打回原形”------“星空模型泛全息宇宙”的“物理数学”-----量子化的（不连续的），泛易模糊化的（有限误差，非线性，分数维，混沌分岔，含突变等等）“真实世界的数学”，与上述“虚拟世界的数学”对偶对称阴阳互补，自然解决“爱因斯坦困惑”，爱因斯坦的相对论自然成为新理论的特例投影。。。。。。例如，现代数学最基本的0和1将要有新定义：0有两种----什么都没有的0和什么都有的0（正负实数，正负复数，正负超复数等等，完全对称同时并存，相加等于0）。1也有两种----与每一个自己全同的1，还有两个对偶数相乘等于1。数学对象和数学运算法则全部颠覆性改写（修正），虽然工作量很大，但是“难者不会，会者不难”。。。。。。爱因斯坦相对论猜测：物理世界的（时间--空间）4维连续统服从伪Riemann 几何“2次型不变”的约束。我们认为：如果把上述猜测修正为：物理世界的（时间—空间）的4维连续统服从Finsler 几何“4次型不变”的约束的话，爱因斯坦困惑的“现在”可以自然理解为“突变区”（不再是不可理解的“奇（怪）点”。而且，爱因斯坦“光锥”里面是慢子世界（类时世界），“光锥”外面自然是快子世界（类空世界），光速不是不可逾越，而是阴阳(虚实)世界的“边界面”-----慢子速度的“上确界”，快子速度的“下确界”。物理世界的（时间--空间）不再有“致命大漏洞”，爱因斯坦再也不会“困惑40年”了！------如果爱因斯坦能够接受“非线性因果律”和“量子纠缠与隐形传输”等等实验事实的话。。。。。。 5.。具体分析一下目前主流科学认可的“物理学信息库”的话，不难发现：物理学也有一百多分支学科，主要有：理论物理学，实验物理学，应用物理学，计算物理学，泛系物理学。这五大物理系统，不过是研究宇宙万物最基本的物质结构和运动变化及其演化进化规律的学问而已。通常分为力学（质点力学，刚体力学，连续介质力学，弹性力学，塑性力学，断裂力学，物理力学等等），声学（经典声学，量子声学，超声学等等），热力学与统计物理学（现象热力学，公理化热力学，经典统计，两种量子统计，宇宙热力学，黑洞热力学等等），电磁学（静电学，直流电，电磁辐射，电磁场理论，无线电物理学等等），光学（经典光学，量子光学，光电子学等等），分子物理学，原子物理学，原子核物理学，粒子物理学，凝聚态物理学与介观物理学，场论（经典场论，量子场论，规范场论），天体物理学，宇宙学（经典宇宙学，量子宇宙学），黑洞物理学（经典黑洞学，量子黑洞学），生物物理学，信息物理学（量子信息，量子通信，量子计算，物理信息学），泛系物理学（医学物理学，工程物理学，农业物理学，军事物理学，商业物理学，金融物理学，社会物理学，非线性物理学，混沌物理学，太极物理学，太极子物理学，八卦数学物理学，易经超相对论物理学，泛泛系物理学，泛易系物理学等等）。。。。。。其实，物理学家都是在运用一些“模糊”概念：时间，空间，物质，能量，信息，运动，参照系，力，惯性，质量，电量，热量，色荷，味荷，熵，自由度，光子，电子，质子，中子，中微子，夸克，胶子，基本粒子，同位旋，量子态，二像性，波函数，测量，实验，本征态，本征值，延迟实验，物理量，物理量纲，物理模型，物理信息数据处理。。。。。几乎没有一个全世界公认“绝对正确的物理概念”！正如爱因斯坦自己说的：他认为自己的“物理学大方向也未必正确”，“没有任何一个物理概念坚如磐石牢不可破”，他对于自己发明的“光子”概念，研究了50年，仍然不知道“光子究竟是什么？”，如果别人说知道的话，不是无知就是欺骗。。。。。。显然爱因斯坦是一位诚实的科学家，值得我们永远尊敬。即使“超光速中微子”实验“证伪”了爱因斯坦的相对论，导致物理学革命，开辟了新科学天地，我们不得不“颠覆性改写（修正）”爱因斯坦的相对论，爱因斯坦在科学史中的重要作用仍然是“永垂不朽”的！未来物理学家的历史任务，不仅仅是“统一物理学”，而且是“统一科学”-----因为大自然是一个不可分割的有机整体，我们必须把“瞎子摸象”得到的6000门“分科学”尽快结晶为一门“合科学”（集大成智慧学----钱学森语），不然的话，我们可能难免被Hawking教授“说中”：地球人类由于自私贪婪的遗传基因，200年内将要毁灭，除非移民其他星球！？。。。。。。 时间和篇幅所限，本文仅仅提出一些我们的阶段性探索研究思路，抛砖引玉，欢迎大家互动交流，共同探索研究。。。。。。
主要参考文献 [1] [2] [3] 。 。 。 。 。 。 [55] 文献出版细节待补充 |
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