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学会用科学态度质疑科学成果-引力波 精选

已有 14301 次阅读 2016-2-19 07:10 |个人分类:科学思想|系统分类:科普集锦|关键词:引力波,相对论| 引力波, 相对论

学会用科学态度质疑科学成果-引力波

最近,探测到引力波的新闻在科学网刮起了一阵“质疑”之风。当然,对任何科研成果都应该允许质疑,并且还应该鼓励质疑,这样才能促使科学家纠正错误,吸取教训,促进科学的进一步发展。但是,作为一名科学家,或者是爱好科学的“科学网读者”,包括笔者本人在内,有必要学会用科学的态度来质疑科学成果。

因为本人是学相对论的,在科学网上的确感到“反相”观点之人多势众。有人说中国物理学界质疑和反对“相对论”由来已久,特别是在文化大革命中1,但那是一个完全不同的非常时期的非常事件。已经去世的郭汉英教授是笔者在中科院理论物理所的老师,有人也说他当年曾经“反相”。但是,我仍然尊重和敬佩他,因为他即使反对相对论,也是用科学的态度来质疑,以科学规范的方式,即发表研究论文及参加研讨会等来表达观点。记得郭汉英老师经常对我们说,搞基础研究要带着一个怀疑的头脑。的确是如此,爱因斯坦本人不就是因为有一个怀疑的头脑,才能够从与众不同的“视角”提出了两个相对论吗?笔者在这方面自叹不如,不仅仅是与爱因斯坦的头脑有天壤之别,就是比较起我的一些同学、朋友(比如王令隽等),以及科学网的几个网友,我也算是表现比较保守的。

八十年代初,我到美国德州奥斯丁大学的物理系相对论中心读博士,那儿荟萃了研究广义相对论和引力的好几位大师级人物,其中有:费曼的老师惠勒;引力量子化的奠基人布莱斯·德威特;霍金当年在英国的博士指导教授丹尼斯·夏玛。此外还有属于年轻一辈的Philip Candelas等。之后又来了诺贝尔奖得主,写《最早3分钟的》一书的温伯格教授。

我的指导教授,布莱斯·德威特的夫人Cecile DeWitt,是作数学物理的,我跟她作引力波的黑洞散射问题。也许是在这样的强“引力”环境下,大家对引力波和黑洞的存在,好像没有什么可质疑的,我也一样。读博士后的时候,到超短脉冲实验室工作了3年。有意思的是,当时我和两个博士学生一起工作,其中一个便是这次在华盛顿发布会上宣布引力波这个消息的LIGO DirectorDavid Reitze。我们还曾经合作发表过文章2

也许这些经历可以解释我对引力波的深信不疑,最近和David Reitze通了Email之后,我也基本相信LIGO真的测到了引力波。

当然,对学术问题,观点可以互相不一样,也可以质疑主流的说法。但是怀疑的头脑也要基于反复思考和不断更新的事实依据,并且也得包括“怀疑”自己原来所下的结论。自己也要善于改正错误,接受反对者的观点,这才是科学的态度。科学不是宗教信仰,也不是拉帮结派,真理需要艰苦的学术研究来证实,不需要以四处扩大影响来争个“输赢”。我们每个人都要准备好根据科学探测中的新发现来修正自己的观点和立场,这不叫见风转舵,也不是人云亦云,而是一种科学的态度。固然,这种态度说起来轻巧做起来难,不过,我们应该尽量学会使用它。

我觉得很难认同科学网上某些人的一些做法。谩骂、讽刺和挖苦之语肯定是不值一驳的。这种语言也许让某些持相同观点的人感觉一时的“过瘾”和“痛快”,但是请大家随时都应该注意维护科学网的科学尊严,加强这儿的科学气氛。

至于“质疑”,也应该是科学的质疑,不应该是一句自己随便下的“结论”。在没有任何真凭实据的情况下,也请不要随便就设想出一个LIGO是如何“造假”的“假想程序”来迷惑大众。

总之,就这次GW150914事件而言,我认为:质疑是理所当然的,但很多细节我们并不清楚,尚需要进一步的研究和了解。过早下结论则不是一种科学的态度。像某些说法:“接受到的肯定不是引力波”;“太玄(悬)所以不可能”;“小学生都知道相对论是错的”;“西方的引力波不能自洽”;“一场闹剧”;“相对论早就被中国人否定了”;“相对论错得太离谱,相对论是不折不扣的伪科学,是伪科学们拿来骗钱的工具”……,等等,这些逻辑混乱、不符合事实、令人不知其所云的话,在科学网上暂时可以休矣!

参考资料:

1】屈儆诚.关于我国“文化大革命”时期批判爱因斯坦和相对论运动的初步考查.自然辩证法通讯,1986,6(6):32-41

2D.H. Reitze, T.R. Zhang, Wm.M. Wood, M.C. Downer,“Two-photon spectroscopy of silicong using femtosecond pulses at above-gapfrequencies”, J. Opt. Soc. Am. B7, 84 (1990).


如何粗略地估计引力波源(黑洞)到地球的距离:

两个辐射源(m1m2),一边辐射,一边互相绕着旋转,旋转速度越来越快,辐射出频率互相调制的波形,后来两个辐射源融为一体,辐射波形也随之变化,变成一个辐射源mk,这应该有比较成熟的数学模型。以此模型作数字计算,然后抽取参数可以得到m1m2mk。引力波的情况下,它们是三个黑洞的质量。再从丢失的质量m= mk- m1- m2,等于3个太阳质量E=mc2。变换成能量,假设这就是辐射引力波的总能量。这些能量辐射到宇宙空间中各个方向,应该服从距离的平方反比率。然后根据测到的引力波的强度,可估计出从波源到探测器之间的距离。




人类首次探测到引力波
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