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现代物理学理论究竟告诉了我们什么?

2015-08-05  sijin2013

      现代物理学理论究竟告诉了我们什么?

          ——读王令隽教授《李政道教授的开明》一文有感

 

          司 jiewaimuyu@126.com

 

王令隽教授是我十分尊敬与佩服的学者,我尊敬他诲人不倦的热忱(联谊会很多会员给他去信,他都能够回复,并尽可能作详尽回复)和关心中国物理学发展的眷眷之心;我佩服他对目前物理学勇于批判与反叛的精神和他对目前物理学困境洞悉的睿智。

现代物理学理论究竟告诉了我们什么?

我曾经有幸与王令隽教授通过邮件交流过几次,他的评论一针见血,他的批评直截了当,他的建议中肯豪放,他的教诲意味深长……他就是这样一位“没有心机”的“大家”,时刻展示着他对自然真理探求的真诚与洒脱。

现代物理学可谓“乌云密布、困惑重重”,且不说“宇宙大爆炸”、“ 暗物质”、“时光倒流”、“空间弯曲”等时髦名词,单就“测不准原理”、“波粒二象性”、“真空不真”、“上帝粒子”等论调,我们已晕头转向,目不暇接了……

目前,物理学界连“暗物质”是什么、“基本粒子结构模型”都没有弄清楚,却极力“张扬”着去寻找什么所谓的“暗物质”、“上帝粒子”、“宇宙起点”等,真是可笑之至!

当下,众多物理学家、教授们对目前物理学理论存在缺陷与弊端问题也心知肚明,只是苦于自己是“授业解惑”的职业人士,为了保住饭碗和颜面,不得不随大流去不厌其烦地讲述、导演“皇帝新衣”那出永不落幕的物理童话!

但是,王令隽教授不是这样,他做了那个敢说真话的“小男孩”,敢于直面惨淡的物理学现实。

我拜读过他的几篇反思物理学方面的文章,大有“针砭时弊”、“挥斥方遒”、“痛快淋漓”之感;特别是近期读到他的《李政道教授的开明》[1]一文,倍觉王老师思想的深邃与目光的犀利;下面摘录一段供大家鉴赏与思考:

“李政道教授在《场与粒子》一书中对粒子物理理论有一段比较开明的评论:“单是统一规范理论的标准模型就需要大约20个参数:e、G、θw、三代轻子及夸克的各种各样的质量以及四个弱衰变角θ1、θ2、θ3及δ。…… 因此,一方面,我们可能已经得到对于直到大约100GeV的物理过程的有效描述。另一方面,把我们已有的理论看成实质上是唯象理论更为合适。毕竟,谁曾听说过,一个基本的理论要求20个左右的参数呢?

谁曾听说过?李政道教授自己当然听说过。粒子物理专业的研究生应该都听说过。基本粒子理论要求20个左右的自由参数,在物理理论界早就是众所周知的事实。李政道先生却说“谁曾听说过”,并不是他装着不知道,而是一种语言修辞,意思是“此前从来都没有听说过的事情” ,“不可置信”。为什么一个需要20个自由参数的理论不可置信呢?请听听李政道的老师物理学先驱费米的说法:“如果给我四个自由参数,我可以把任何实验数据拟合成一头大象。如果给我第五个自由参数,我可以让大象的鼻子来回摆动。”

五个自由参数就可以使大象的鼻子来回摆动,那20个自由参数可以有什么更神奇的法力呢?它们不仅可以拟合所有的实验数据,可以使大象的鼻子来回摆动,还可以使大象变种,变成鸟或鱼(粒子物理里面的行话叫做中微子震荡,夸克震荡或者混合,Cabibbo or CKM Mixing);它们可以精确地计算变种以后的大象有多少百分比已经变成了鸟或者鱼,将其表示成各种角度θw、θ1、θ2、θ3及δ的正弦函数;它们还可以让一只1盎司的蚂蚱生出一头5吨重的大象(质量为0.5 MeV的电子会衰变出质量为85 GeV的负W粒子和中微子),它们可以在“夸克禁闭”的名义下将各种无穷大抵消;它们可以禁止除上帝粒子以外的所有粒子具有质量,而必须通过上帝粒子获得质量。它们还可以从真空中无中生有地创造出各种各样的暗物质暗能量。……总而言之,凡是20世纪理论物理里面的所有的天方夜谭和聊斋志异神话故事和超神话故事,都可以通过20个自由参数打扮成好像是高深严谨的数学物理理论。

凡是有一点数理统计和数学模型方面的知识和经验的科学工作者,都应该知道,一个需要20个自由拟合参数的理论毫无意义,毫无价值。所以李政道先生才说“谁曾听说过”这样的理论呢?确实的,在粒子物理标准模型之前,没有人听说过一个正经的科学理论需要20个自由拟合参数。李政道教授对粒子物理标准模型的这一批评,是非常致命的。因为,你不须要知道标准模型的理论细节,也不须要懂量子场论和粒子物理,你甚至根本就不须要知道物理,仅凭数理统计学的常识,就可以明白一个需要20个自由拟合参数的理论最多不过是一个数学游戏”。

读着这段精彩的开场白,我激动不已!

目前物理学就像是翱翔在这些参数海洋中的一叶小舟,一群“创造”这些物理参数的“上帝们”赋予了这叶小舟以百变的灵性,就像孙悟空那样,他仅仅有72变就可以大闹天宫,玉帝不知所措,让神仙们都无所适从,更何况我们这些凡夫俗子呢?要知道现代物理学中的20多个参数排列组合起来就是N=Pi20×Ci20=?个变化结果,这要比孙悟空的72变要复杂得多,让我们这些凡人去如何“看清楚、能明白”这些参数随机组合将会产生什么样的物理图景,它能告诉我们什么样的物理信息?

物理学研究应该有它内在的本质的东西,就像阿基米德所说“给我一个支点,我可以撬动整个地球”,这才是物理学的魅力所在!他用三个参数(支点、阻力点、受力点)就可以“撬动整个地球”;返观当今物理学,特别是关于微观粒子运动的理论,它们用了20多个参数也没有真正撬起一个原子,为什么?这值得我们反思!

俗话说:“种瓜得瓜,种豆得豆”,有什么样的物理理论就会描出什么样的物理图景;牛顿力学告诉我们“物质不灭与守恒”,神学理论告诉我们“物质是由上帝创造的”,量子力学告诉我们“粒子可以泯灭,也可以被创生”……看到这些扑朔迷离的物理学图景,我们不得不去反思:现代的物理学理论究竟告诉了我们什么?它正确吗?

我这里不妨举几个例子来说明目前物理学加给我们的困惑,并作以简要“辩解”:

 

1、 粒子运动具有“波粒二象性”?

现代物理学认为:“光既是波,也是粒子;光在传播时表现出波的特性,在与物质相互作用时表现出粒子性”;试问,有谁见过光传播会象水波一样波动前行?!

“波粒二象性”是用经典粒子概念与场理论结合去认识现代粒子运动的必然产物,是目前物理学还没有摆脱经典粒子概念影响的根本表现。

在经典粒子概念中,粒子没有自旋和自旋磁场性,粒子通过的物质空间也没有磁场性。但现代物理学已证明,质子、中子、电子、光子等都具有自旋和自旋磁矩性,这说明它们已不同于经典粒子,它们具有自旋和磁场双重性;但量子力学在探讨电子、光衍射等现象时,倒是把它们的这一本质性给忘记了,同时也忽略了由自旋粒子(如质子、中子、电子等)组成的窄缝空间也是一个磁场空间;试想,一个带有自旋磁场的粒子通过一个有磁场的空间,这个粒子运动还会像经典粒子那样作直线运动吗?

“波粒二象性”问题是物理学理发展过程中遗留下来的历史问题;从牛顿光“粒子说”到惠更斯光“波动说”,再到量子力学光“量子场论”,都没有解决光本质属性问题!

以洛伦兹为代表的“偶极子+洛伦兹运动”的电磁学本来有希望解决光本质问题,但他最终还是被麦克斯韦优美的电磁波理论所同化,迫使他不得不创立“偶极子震荡”来解释电磁波的形成问题,这无形中又使“光理论”陷入了“波粒二象性”的两难境地。

从经典电磁学教科书中可以看出:对磁的认识有二种并行的理论,即安培的分子电流理论和库伦的磁荷理论,但人们最终还是偏向前者,遗忘后者,其主要原因是:人们没有发现磁荷是如何产生的?如何去定量描述它?也就无法对库伦磁荷理论加以发扬光大。

可见,人们对磁的认识始终处于模糊状态,连我们的教科书也不得不采纳中庸思想,让二者共存!

量子力学看到了经典电磁学和经典力学的缺失与弊端,结果引入了磁矩概念,这也算是对库伦磁荷理论的一点发扬吧!但量子理论既继承了电磁学的经典磁矩概念,又自创了“四个量子数”,结果又使库伦磁荷理论处于模糊状态,同时还是毫不留情地将人们对光认识带回“波粒二象性”深渊。

“波粒二象性”虽是物理学发展中的无奈选择,但这正体现了我们的物理学理论可能存在某种先天性缺陷或缺失,不得不将它置于“只有矛盾,没有统一”的尴尬境地!

可以这么说,如果“波粒二象性”问题始终不能真正“归一”,那么我们的物理学想走出“让人困惑”的境地将是不可能的,这正如王令隽教授所说:“波粒二象是一种宗教概念,不是科学概念。要么是波,要么是粒子,不可能是二象”。

我始终认为,光是由一个个光子组成的光子流,它们在传播中表现粒子性,在与物质空间磁场相互作用时才会表现出波动性;而“波粒二象性”之论充其量只能算是对光运动现象的描述,不是对光运动物理本质的描述;我对光运动的认识是基于我的“自旋场理论”推出的,即:任何粒子自旋都会产生自旋磁场,由于自旋磁场的存在,当它们通过物质磁场空间时,就会产生洛伦兹运动,这就造成了光运动产生衍射的假象;正是这一假象迷惑了物理学数百年,其主要原因就在于我们考虑光子运动时,并没有从光本质入手,将光子看作是具有自旋和自旋磁矩的粒子、以及物质组成空间也有磁场存在的结果。

 “国科网”admin老师说得好:“光的本质背后隐藏着整个宇宙本质,光的本质搞通了,电磁的本质自然而然也就通了,甚至万有引力的本质也就通了!光的本质之所以至今还是一个争论不休的谜,只因为还有一个未知的东西遮蔽着我们的双眼.......”。 [2]

我想,应该如此!

“光本质”蕴藏了“大到宏观宇宙天体,小到电子、光子”本身所具有的统一规律性,那就是它们都有自旋与自旋磁场性,正是这些属性才使宇宙天体旋转不辍,才使电子、光子运动通过障碍物小孔或窄缝时表现出干涉、衍射等物理现象。

季灏研究员通过对光通过不同金属的同宽度窄缝时会产生不同衍射图案的实验正佐证了我的上述观点;有兴趣的朋友可以参阅季老师这方面的实验论文。

 

2、 粒子运动遵守“测不准原理”?

量子力学中有一个莫名其妙的原理,叫“测不准原理”,它描述的是粒子的位置与动量不可同时被确定,位置的不确定性与动量的不确定性遵守不等式△x﹡△ph/2;当年海森堡提出“测不准原理”只是对一种实验现象的总结描述,不曾想会被量子力学当作为支柱性原理来“发扬光大”。

当我们囫囵吞枣地接受“测不准原理”时,却很少有人问及“为什么会出现测不准现象”?

返观现代物理理论,我们应该发现,测量仪器是由带有自旋磁矩的分子、原子、电子等组成,在这个组成体“近距离”空间也必然会表现出较强的磁场性;当我们拿这个仪器在一定“近距离”空间去测定一个带有自旋磁矩的粒子运动动能时,这个粒子的运动速度就会受仪器“近距离”磁场影响而产生变化,如果,我们没有看到测量仪器磁场影响因素的存在,就必然会得出“测不准”的结论。

更形象地说,我们在测量仪上放一块磁铁,用它去测量一个运动铁球的动量与空间位置的关系,这必然会与没有放磁铁的测量结果产生差异;如果我们不考虑磁铁影响因素,就会说这个铁球运动符合“测不准原理”,那么,我们将永远不可能明白铁球运动产生“测不准”的根原,也更不可能发现铁球在仪器磁场中运动变化的物理规律。

“测不准原理”从本质上说不属于物理学规律范畴,它的出现严重阻碍着物理学的发展,为此,我们必须找出“测不准”的真正原因,物理学发展才有希望。

 

3、 空间是三维,还是n维?

“维”是建立在“欧几里得几何”之上的空间定位概念,经典物理学模型都有清晰的几何图景,且均采用“欧几里得几何”中“维”的思想;但是,到了“相对论”力学就开始变化了,把“时间”也纳入“维”概念之中,殊不知“维”具有空间性,时间能占据空间吗?不能,它只能依附空间而存在。

时间只是一种周期概念,就像“太极图”中阴阳循环一样;有了周期,物质才会表现出运动与生命概念,否则,宇宙将处于“混沌”之中不能开化!

时间是周期的延伸,用周期(时间)去衡量物体运动变化或生命长短,是描述物质空间变化的一种手段,这种手段是通过速度v=L/t来进行的;但相对于空间维度概念而言,它只是描述空间维度变化的数学方法,因此说,时间应是依附空间维度而存在的概念,它不可能是一个独立的维度概念。

当然,我们现在将时间看作是一个独立维度,那是我们认识自然所采取的一种方法论问题,而不能就由此说时间是客观维度;将时间看作是客观维度是对欧几里得几何学思想的篡改与曲解,是与我们基础物理学思想相悖的做法。

同时,将空间定义成456…..n维,也是对欧几里得几何“维”概念的歪曲,是对基础物理学建立基础的否定。

一个新物理理论连自己建立的基础都不要了,那这个理论岂不是空中楼阁,笑话百出,危机四伏?

因此,我认为,空间只能是三维的,不可能是n维的;如果硬要定义成n维,那么,它在物理定量计算中最终还是要还原成三维,因此说,n维概念只是一种增加物理参数的“兜圈游戏”,并不是解决物理学本质的做法。

 

4、空间可以弯曲?

“空间,英文名Space,与时间相对的一种物质客观存在形式,由长度、宽度、高度大小(体积 形状不变),时间表现出来”。 [3]

我不赞同将空间与时间搅和在一起的解释,这样只会搅乱我们对物理空间概念的真正认知,因为,我们所建立的物理模型具有数学上的几何性,而“数学上,空间是指一种具有特殊性质及一些额外结构的集合,但不存在单称为‘空间’的数学对象。在初等数学或中学数学中,空间通常指三维空间”。

“空间和时间只是事物之间的一种次序。空间用以描述物体的位形;时间用以描述事件之间的先后顺序。空间和时间的物理性质主要通过它们与物体运动的各种联系而表现出来”。

在物理学中,空间是指由二个或多个物体组成的系统所占据的几何范围大小,当我们度量一个物体的空间时,我们就与被度量的个体构成了一个系统,因此,认识物理学的空间概念必须从系统论开始,“吾思故吾在”是对空间系统认识最好的注解。

空间不是空无的空间,它必须与物质系统(包括思考的你)联系在一起,从系统论上讲,宇宙中“没有物质的空间和没有空间的物质”都是不存在的。

从欧几里得几何上讲,空间本是平直的,但因我们融入了时间、速度、力等概念之后,就不再是欧几里得几何空间了;相对论所说的“弯曲空间”只是一种运动现象,并不是空间真的变形了、伸缩小了;“空间可以弯曲”从本质上否定了欧几里得几何空间观,也就否定了牛顿力学的时空观,从而使物理学丧失了它应有的“绝对性”与“可知性”,而将使物理学陷入“无本之末”的困境。

这正是目前物理学的结症所在,也是相对论无法得到广泛验证的根本原因。

 

5、 真空不真?

“真空是物理学里面的一个概念,最开始反映的是空无一物的状态,类似于‘无’。20世,P.A.M.狄拉克提出了所谓量子真空的概念,即真空并不是空无一物而是时刻有虚粒子与实物粒子转化的,但整体是对外不显物理属性的宏观总体。真空是能量海,是一个不断振荡的充满着巨大能量的客观存在;而空间只是数学上的一个概念,是反映的是运动的属性和几何大小的概念。也就是说,空间和真空一个是数学概念一个是物理概念,二者没有丝毫的包含关系。真空的属性的确需要使用空间来描述,但那只是种数学表示,是为了方便研究才引入的参量,并不是说真空的性质取决于空间。

真空具有如下性质:

1.空非无。如果真空中没有粒子,我们就会准确的测出场(0)与场的变化曲率(0),然而海森堡不确定性原理表明,我们不可能同时精确地测出一对共轭量,所以,可以,不能。因此,在真空中,粒子不停地以虚粒子、虚反粒子对的形式凭空产生,而又互相湮灭,在这个过程中,总的能量保持不变。

2.真空存在极性。因此说真空是不对称的。但这种不对称是相对局部的,在相对整体上又是对称的,如此的循环嵌套构成了真空的这个性质。

3.真空的每个局部具备了真空的全体性质。大和小是相对而言的。时间也是相对于空间而言的,时间不能脱离了具体的空间而单独的存在。”[4]

从上引述中可以看出,真空的本意是一个“无”的绝对标准概念,在场物理学建立之前,它是指不包含任何物质的空间,但自场物理学出现后,真空概念就发生了变化;原有的真空概念可以不包含有形物质,但不可能不包含场,因为场是一种无形物质,这就与经典物理学定义真空概念的本意相违背了。因此,现代的真空概念就退化成了一个“相对性”真空概念,也就失去了绝对性意义;加上我们对场认识的不足与错乱,就给真空注入了丰富的内涵,甚至杜撰出真空中有虚光子,它可以通过真空涨落产生出实际的物质,即实光子。

虚光子是一种“无”概念,它怎么可以演变成实光子?如果能,这岂不违反“物质守恒与不灭”定律?

 

6、 能量是不是物质?

历史上,我们对能量的认识一直存在混乱,如经典力学就将能量分为:动能、势能、电能、磁能、热能、辐射能等,但对这些能量的本质没有做深入的分类与认知。

我认为:能量,从本质意义上来分,只有动能与势能二种,但由于我们把无粒子性的麦克斯韦电磁波也归咎于能量后,能量的本意就变得扑朔迷离了;辐射本是一种粒子行为,其传播的能量本质应是一种粒子动能,但自麦克斯韦将光也定义成电磁波后,辐射能就脱变成了非动能的东西了,结果成了一种运动场能;场赋予物体的只是一种势能,是一个物体的场感应另一个测试体而产生的一种空间运动趋势,场只能被感应而不能像麦克斯韦所说的可以脱离物质而运动;如果非要这样认为,则得出“场可以生出物质”的结论就不足为奇了。

对辐射能而言,它的载体是物质;“没有物质的能量和没有能量的物质”都是不存在的,因此说,能量具有物质性,同动量一样,它是描述物质运动的另一种形式。

对场源(如地球或粒子)而言,其内部受激发时才会产生更小粒子的辐射,如果没有激发,它就不可能产生辐射;也就是说,场源运动与其辐射没有必然的联系;那么,经典电磁学认为电子运动会辐射电磁波的结论就存在误区,也就是说,经典电磁学在解释卢瑟福原子模型时就根本没有必要再引入量子概念,因为运动电子本身就是一个载有能量的稳定能量子,其运动表现出的所谓“电磁波”辐射,本质就是它的自旋磁场对外界产生一定影响的表现而已。

在此,提醒朋友们要紧记:任何场都不可能脱离物质(场源)而存在,任何运动的场中必然包含着一个运动的物质(场源),麦克斯韦的交变电磁场运动也应如此,只不过他误将普通磁场感应说成是他的“交变电磁波”运动罢了。(具体论述请参阅司今《光与麦克斯韦电磁波的本质区别》一文)。

 

7、暗物质存在吗?

目前物理学界推断出暗物质存在的理论依据是引力效应,这种推理逻辑是:

物质存在会产生“引力效应”,那么,有“引力效应”现象存在就必然存在物质,这种物质因“看不见摸不着”,就把它定义为“暗物质”。

但是,我们有没有想过:我们的这种推断是不是忽略了另一个可能存在的重要影响因素,那就是:引力是一种“场效应”,假如我们的场理论错了或存在缺陷,那么,这种被放大的引力效应会不会就是我们对场计算疏漏那部分的补充呢?

 我们知道:“暗物质存在的最早证据来源于对球状星系旋转速度的观测,暗物质无法直接观测得到,但它却能干扰星体发出的光波或引力,其存在能被明显地感受到”;但是我们对星系自旋会产生什么物理效应却是一概不知啊!?

据我证明和推断:任何自旋物体都会产生自旋磁场,星系自旋也会产生自旋磁场,而我们经典力学恰恰缺失了对自旋与自旋物理效应的研究,那么,我们从“物理效应”上测得的有违背经典力学的地方是不是因为星系自旋而产生自旋磁场影响的证明呢?

……………………

 

总之,现代物理学正在颠覆经典物理学中原有定义的内涵,实质是在摧毁经典物理学基础,这种“数典忘祖”的做法,才使它变成了拥有20多个物理参量的“游荡灵魂”,其描述的物质运动与物理图景让人难以捉摸。

物理参数众多就必然会演变成不可确定的概率之论,这种物理理论对指导实践又有多大意义呢?

2014年的诺贝尔物理学奖给了我们巨大震撼:

“首先,三位获奖人是非物理专业人士,最终学位是工学学位。当然不懂相对论,更不懂量子论。在科学网文傻理呆们的眼里,可能连物理都没有入门,属于没有谈论现代物理理论资格的‘民科’”;

“我要借此劝告那些歪曲事实的人,停止所谓‘没有量子力学,就没有电子时代,更没有信息时代和大数据时代’不实宣传。事实上,这几个时代的到来,是实验科学的发展和突破,带来的结果。与有没有量子假设和理论,没有太大的关系。如果一定要讲其作用的话,那我只能说起到了‘事后诸葛’的解释作用”。 [5]

罗教明教授的这段论述与王令隽老师在《李政道先生的开明》一文中的认识如出一辙,真是英雄所见略同。

当今科技发展并不完全依靠什么高深莫测的物理理论,而更需要的是引领科技发展的实实在在的物理实验,就像特斯拉那样,他为人类科技发展与进步谱写了300年的辉煌实验篇章!

 

纵观《李政道教授的开明》一文,我与王老师也有不同看法的地方,比如:

 

1、不赞同王老师“粒子是波”的观点

“我们知道,电子之从金属表面激发出来,不但可以通过光电效应实现,还可以通过其他方法实现。摩擦生电就是用机械能把电子拉出来,并不是因为电子吸收了什么“量子”而溢出。灯泡或电子管的灯丝中通过60赫兹的交流电就会产生电子。 

普朗克在提出量子化假说时,并没有,也不必要把光看成粒子。用波动理论解释黑体辐射与光电效应,光的波动性是无可置疑的,其粒子性则大成问题”。 [6]

我的认识恰恰相反:波只是物质运动在我们人为设定的接收平面上留下的物质分布现象。物质运动是粒子性,没有所谓的波动存在,波动实质是物质运动中受外引力场影响而产生的类似“洛伦兹运动”转弯变化后﹑在接收平面上所产生的空间位置分布的结果。

波现象是场对物质运动影响的结果,量子力学所说的“几率”分布状态,是数学“物理化”不彻底的必然结果。波不能代表物质,只能代表数学对物质分布的描述形式;场虽不是物质,但它是物质运动变化的物理效应,没有场的物质和没有物质的场都是不存在的,这就如同没有物质的运动和没有运动的物质都是不存在的概念相一致。

 

2、不赞同王老师对“提丢斯-波得定则”的评判

“在天王星,海王星和冥王星被发现以前,皮丢斯(Titius)于1766年提出了一个计算六个行星半径的经验公式,即R=a+bcn

皮丢斯-波得(Bode-Titius numbers)定则所给出的已知六个行星的轨道半径相当准确。对地球和木星轨道半径的计算和实验天文测量的数值完全符合。这是非常惊人的成就。

    当时小行星和天王星,海王星和冥王星尚未被观察到。于是天文学家们开始按照Bode-Titius numbers来寻找,终于在理论预言的地方找到了小行星和天王星。这种惊人的预言力量使一些人认为存在一种什么力,决定着行星的轨道半径。

Bode-Titius Rule(不妨译为鲍迪定则)只不过是‘唯象理论’而不是‘物理理论’。为什么呢?有两个最重要的原因:第一,鲍迪定则是建立在一个生造出来的数列之上。这个数列没有任何物理机制为根据;第二,鲍迪定则预言的海王星和冥王星的位置明显不对,说明鲍迪定则只是一种有趣的数学巧合或者数学拟合,不是放之四海而皆准或者放之太阳系而皆准的物理规律。虽然这种误差仍然在同一个数量级,但是对科学家们来说,30%100% 的误差已经是不可容忍的误差了。相比之下,20世纪理论物理中实验数据和理论预言相差30个数量级的例子已经是司空见惯,见怪不怪了”。

对于王老师的这一观点,我不妨借助他在该文中提到的中国物理学家首创的“层子理论”来说明一下:

“层子模型认为,物质结构有无限的层次,在粒子层次上的构成组分是层子。但层子并不是物质最终的组成部分,可能包含更深层次的结构。因此层子的种类也可能不止三种。强子是层子或层子与反层子的束缚态。强子所参与的相互作用归结为层子所参与的相互作用。该模型还唯象地引入了强子中的层子波函数,以反映强子的内部结构,并用相对论协变的方法计算了强子的各种弱作用衰变和电磁作用衰变的衰变率,理论与实验符合较好。此外,通过层子所参与的相互作用,将介子和重子的性质联系起来,纷繁的粒子物理现象开始呈现出有机联系的、统一的图象。因此,层子模型对于人们认识强子的内部结构,无疑是一个很大的进展”。 [7]

     层子模型是中国理论学界酝酿多年的产物,它可以与夸克理论相提并论,可惜的是这个理论因夸克模型获诺贝尔奖而被世人忽略和遗忘了;但王令隽教授能在该文中重提此事,说明他研究视野之深广,资料收集之精细。

从表面上看提丢斯-波得定则与量子力学的玻尔电子轨道分布理论极其相似,这不能让人产生联想:行星轨道分布与电子轨道分布有没有同一性?如果有,那是什么呢?

为此,我仔细分析了太阳构成的分层自旋性与原子核组成的分层自旋性,最后得出结论:太阳与原子核的分层自旋都可以产生分层自旋磁场,这些不同磁场会分布在太阳或原子核外的不同空间,由于地球与电子都是自旋体,它们也会产生自旋磁场,于是它们靠近太阳或原子核分层磁场时就只能占据太阳某些固定自旋磁场区域而产生稳定公转运动,这就是“提丢斯-波得定则”与量子力学的玻尔电子轨道分布理论共同的物理本质。

为此,我曾与钟承道老师交流过,他认为物质内部系统构成对物质运动的物理属性的影响。物质系统构成决定物质的物理属性、时空属性、物质功能、运动方式、内外联系方式具有必然性决定作用关系。这是宇宙普遍性规律,依据这规律可形成系统逻辑的理性思维,我非常赞同他的这个观点。

从我的“自旋场理论”中可以推出“基本粒子自旋可以产生自旋磁荷”,由自旋基本粒子组成的大粒子磁场在空间结合上应是分层的,正是这种分层性才决定了大粒子外空间磁场的分层性,从而使核外带有自旋磁场的电子必须处于不同的轨道范围内运动,关于这方面的论证,我在《原子核结构组成与电子轨道量子化分布的形成》一文中作了详细讨论。
   
 另外,系的行星轨道分布也是量化的,这同原子系电子轨道分布原理一样,是由太阳内部自旋差异不同而形成的自旋磁场层不同而造成的;

地球磁场有二种存在形式:

1、自旋磁场:它是由地球组成物质自旋产生的,不过,这个磁场存在分层性,因为,地球组成结构中各层的自旋速度是不同的,故会形成不同的自旋磁场;这是一种远距离分布磁场;如下图,艾伦“三个辐射带”的出现及月球轨道运动可以作证我的这一观点。

  现代物理学理论究竟告诉了我们什么?
                                 
 艾伦辐射带示意图(近期已发现有3层)

2、极化磁场:由于受到太阳及其他星体磁场影响,组成地球的物质粒子会产生一定的极化现象,从而产生相对较弱的地球表面磁场,这是一种近距离磁场,我们在地球上所感受的带有局部性强弱的磁场就是这种磁场。但地极的N-S磁场是一种自旋磁场。关于这方面论述我在《太阳系中行星椭圆运动及其量子轨道的形成》一文中给了详细论证。

 

附录】一为了让大家更直观了解我的“分层自旋磁场理论”,我选录一幅我《太阳系中行星椭圆运动及其量子轨道的形成》一文中插图,以供参考:

 

   现代物理学理论究竟告诉了我们什么?

 

【附录】二:《李政道教授的开明》一文妙语精选

 

1、标准模型与唯象理论

粒子物理理论的问题不仅仅是自由拟合参数太多的问题,更是因为与这些参数相关的大量基本假定和荒唐结论违反基本的科学逻辑和物理定律,也违背实验结果。所以,粒子物理理论的问题不仅仅是自由参数太多,更是假设太多,荒唐结果太多。可以说,粒子物理标准模型需要差不多20个基本假定(包括经典量子力学的几个基本假定,狭义相对论的基本假定,质能等价假定,二次量子化的几个假定,同位旋假定,重整化假定,将共振态认定为粒子的假定,规范协变性假定,夸克模型的几个假定,弱电统一理论中的假定,Crossing, Mixing,自动对称破缺假定,上帝粒子假定等等)来支撑的一座海市蜃楼。谁曾听说过,一个基本的理论需要建立在20个没有物理事实证明甚至直接违反物理事实或科学逻辑的基本假定之上呢?李政道教授,您听说过吗?

如果李政道教授不仅承认标准模型需要20个自由参数这样致命的问题,而且也承认标准模型的诸多假定和结论之荒唐,那他就实际上面临和粒子物理标准模型和主流的彻底决裂。可是李政道教授的开明是谨慎的。他不愿意和主流决裂,和既定路线决裂。这也是理论物理学界许多学术巨子的基本态度。

因此,李政道教授给粒子物理标准模型的定性既不是“基本的物理理论”,也不是我所定性的“玄学理论”,而定性为比较模糊的“唯象理论”。

2、粒子物理标准模型是唯象理论还是玄学理论?

唯象理论是物理学中解释物理现象时,不用其内在原因,而是用概括试验事实而得到的物理规律。唯象理论是试验现象的概括和提炼,但仍无法用已有的科学理论体系作出解释。即“知其然不知其所以然”。唯象理论对物理现象有描述与预言功能,但没有解释功能。

粒子物理标准模型是“概括试验事实而得到的物理规律吗?”二次量子化将波函数认定为算符,有没有任何事实根据?重整化将无穷大认定为零,有没有事实根据?假定物理学上所有的动力学方程和拉格朗日函数都必须服从协变性,有没有事实根据?将散射截面能谱曲线上的共振峰认定为基本粒子,有没有试验根据?将违背能量守恒定律的虚粒子当作粒子相互作用中介,认定为普遍规律,有没有试验证据?将质子分成由带三分之一三分之二电荷的夸克组成的,有没有试验根据?假定质量等于零的光子是由两个有质量的玻色子的组合,有没有试验根据?为了保证规范协变性而假定所有的粒子都不能带有质量,有没有试验根据?假定真空中存在无处不在无时不有的希格斯场,有没有试验根据?

将理论无法解释的那些试验结果剔除。即使经过如此筛选之后,弱点统一理论还是只能解释一些只有电磁相互作用和弱相互作用同时存在的一些数据,而不能处理任何一种作用单独存在时候的情形。这能说是“概括试验事实而得到的物理规律吗?”

可是粒子物理学界的规矩是,凡是否定的结果都被认为是失败,只有肯定的结果才被认为是成功,才有可能获诺贝尔奖。

物理标准模型不是真正“概括试验事实得到的物理规律”,而是从一大堆毫无试验事实根据的假定出发编织出来的玄学理论。完全是神学星象学的做派。

粒子物理标准模型却必须以一系列违背物理定律和科学逻辑的基本假定为基础,比如将无穷大等于零,将波函数认定为可以产生粒子和湮灭粒子的算符,假定场与物质等价,假定能量与质量等价,假定散射能谱上的共振峰为粒子,假定相互作用以违反能量守恒定律的虚粒子为中介,假定质子和中子为同位旋空间的可以互相变换的不同状态,假定基本电荷可以分割成分数电荷,假定没有质量的光子由有质量的玻色子组成,假定物质能够从真空中创生又能湮灭,假定真空中存在无处不在无时不有的希格斯场和比质子重100多倍的上帝粒子,假定所有的粒子都不能带有质量,而必须通过上帝粒子获得质量。等等等等。

所有粒子都不能带有质量的结论,就是非常直截了当的谬论。要所有的粒子都必须通过上帝粒子获得质量,则是不折不扣的神学星象学。衰变粒子的质量比衰变产物的质量小一万倍,是基本的逻辑背理。电子的电荷和质量无穷大发散,能量质量不守恒,则是明目张胆的违背基本数学原则和物理定律。如此等等,都说明粒子物理标准模型根本就没有资格跻身像鲍迪定则之类的唯象理论,而是以数学包装起来的神学理论,玄学理论。

狄拉克是量子理论发展中的里程碑性的人物。可是他坚决反对量子场论中的重整化方法。他认为将无穷大发散不讲道理地认定为零是数学上丑陋的,这样的量子电动力学不可能是正确的。

3、量子力学与科技发展

李政道先生是想说,没有量子力学,就没有半导体的发现和半导体技术的发展,因而就不可能有电脑技术和互联网技术。这是不符合历史事实的。锗和硅的半导体性质是实验物理学家发现的结果,不是量子力学的理论预言。从半导体技术到电脑技术和网络信息技术的发展,关键在于大规模集成电路的发明……都是以经典电磁场理论为指导而发明设计的,没有一个是缺少量子力学就不行的。量子力学只是在第一个环节中可以和半导体能级计算扯上一点关系,提供一点理论解释而已。没有这点解释,并不妨碍半导体器件的开发。事实上,所有的半导体器件的开发都是实验物理学家首先通过实验做出来的。就连P-N结和二极管的发明,都是实验物理学家的功劳。量子力学只是跟在实验后面做一些总结报告而已。用计算机建立通信网络,更是和量子力学扯不上任何关系。

所以,我的观点正好相反:没有量子力学,照样会有现在的电脑技术和网络信息革命的一切。

我对整个粒子物理标准模型彻底失望,根据这一理论设想设计的任何实验都没有意义。

4、为什么找不到“上帝粒子”呢?

因为它根本就不存在。“上帝粒子”完全是理论家们拒绝承认粒子物理标准模型的失败而杜撰出来的违背物理定律违背科学逻辑的神学假定。因为粒子物理标准模型遵守“杨-密尔斯”规范场理论,因而不能允许任何粒子带有质量。这一结果比什么都荒谬。按道理,这应该是规范场理论不成立的铁证。可是,“标准模型”的制造者们不去反思自己的理论错误,而是继续在错误的道路上一意孤行,空想出一个莫名其妙的“自动对称破缺机制”和“上帝粒子”,让所有的粒子通过“上帝粒子”获得质量。这种反科学,反逻辑的空想居然成为了粒子物理界近三十年的努力和追求。

5、我国物理研究之路与层子理论

我们在制定国家科研战略时,应该多关注美俄两个超级大国的国防和科研战略,而不要总是盯着诺贝尔奖,(因为近几届的诺贝尔奖的真理性让人大跌眼界!)将我们的科技略建立在錦標之上。花100多个亿建造超大型加速器,只会将大量可贵的科研资金浪费在毫无科学价值的玄学游戏上,完全是劳民伤财的误国之举。

在物理科学的大是大非面前,我们应该学习狄拉克和汤川秀澍等前辈的批判精神,坚持真理,不为主流所动。

我希望理论界的老师和同学们,能够认清当前理论物理学界的严重问题,认清我们这一代人肩负的历史责任和民族责任,抛开历史恩怨,抛开个人感情,认真地坦率地检讨20世纪理论物理的整体架构和思想体系以及未来前途。为物理学探出一条科学复兴之路,为中华民族探出一条科学复兴之路。

夸克模型也是将核子继续分割,只是分割方法不一样而已。层子模型是中国理论学界酝酿多年的产物。

我不接受测不准原理,是因为这是一条不符合事实的宗教信条,不是因为海森伯是曾经领导希特勒核计划的纳粹分子。我不接受相对论,是因为它悖论百出,尽管我对爱因斯坦相当尊重。当然,在比较和评估夸克模型和层子模型是,我们也应该跳出狭隘民族主义框框,认真思考一下层子模型本身的问题。我们应该问一问,粒子物理理论的问题,是出在夸克模型与层子模型分道扬镳的三岔路口呢,还是出在更早的地方?像相对论与量子力学的结合,二次量子化,重整化,协变形原理,质能等价原理,将共振态当作粒子等等这些基本架构,都靠得住吗?如果靠不住,理论物理学的危机是一般的技术性困难吗?

6、无穷、共振与质能问题

1)无穷大发散问题。这个问题从量子场论一开始的重整化到夸克禁闭,变着法子以不同形式顽强地表现自己。重整化是一个狄拉克坚决拒绝接受的操作。他认为这“在数学上是丑陋的”,为此终生不接受量子场论。玻尔评价狄拉克时说:“在所有物理学家中狄拉克具有最为纯洁的灵魂。”

2)规范协变性原理。这一原理不容许任何粒子带有质量,完全违背铁的物理事实。

3)共振态是不是粒子?如果共振态根本就不是粒子,20世纪的粒子物理研究就是一个天大的国际玩笑。这个问题难道不值得认真讨论吗?

4)能量和质量等价吗?如果能量和质量仅仅相关但不等价,不能互相转换,20世纪的粒子物理同样是一个天大的国际玩笑。这个问题难道不值得认真讨论吗?

5)将核相互作用分为强项互作用和弱相互作用有道理吗?量子场论的方法一碰到所谓“强子”的参与就无能为力。这是应该说明量子场论方法本身有问题呢,还是核力本身应该分为两种相互作用?这个问题难道不值得认真讨论吗?

7、暗物质问题:

关于所谓暗物质暗能量概念的荒谬,暗物质探测工作并不是理论物理体系的逻辑关键所在。

 

 

本文引用地址:http://blog.sina.com.cn/s/blog_d288bb3b0102v4av.html  此文来自新浪陀螺——上帝掷出的骰子博客,转载请注明出处。




【参考文献】:

 

[1]、王令隽/《李政道教授的开明》:http://wang-lingjun.hxwk.org/2014/11/02/李政道教授的开明/

[2]、司今/《季灏老师的“光干涉新实验”说明了什么?》

国科网:http://blog.tech110.net/?uid-25755-action-viewspace-itemid-72555

[3]、百度百科/ 空间:http://baike.baidu.com/subview/31260/9223598.htm?fr=aladdin

[4]、百度百科/ 真空:http://baike.baidu.com/subview/85005/11083652.htm?fr=aladdin

[5]、罗教明/2014年度诺贝尔物理奖,物理学家情何以堪!》

科学网:http://blog.sina.com.cn/s/blog_9f045b310102v5b4.html

[6]、王令隽/《波粒二象性漫谈》:http://wang-lingjun.hxwk.org/2012/01/22/光的波粒二象性漫谈/

[7]、百度百科/ 子模型:http://baike.baidu.com/item/层子模型?fr=aladdin

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