真理越辩越明。

“什么伟大谦虚，在原则性问题上，从来没有客气过。”

物质世界是“普遍联系”和“永恒发展”的。

“一切真理开始时总是在少数人手里，总是受到大多数人的压力。这是一个规律。”

“一万年以后，先进的东西开始也还是要挨骂的。”

不是由于有意压抑，只是由于鉴别不清，也会妨碍新生事物的成长。

“而我们自己则往往是幼稚可笑的，不了解这一点，就不能得到起码的知识。”

学习，学习，再学习。用人类创造的全部知识财富来丰富自己的头脑。

客观规律是客观的；独立于人而客观存在。

汉语是联合国官方正式使用的 6 种同等有效语言之一。请不要歧视汉语！

Chinese is one of the six equally effective official languages of the United Nations.

Not to discriminate against Chinese, please!

[阶段小总结，要点，小结] “电磁学的实验再检验”相关博文要点

特斯拉： 今天的科学家们用数学替换了实验，并且他们从方程到方程来回地推导，最终建立了一个和现实世界没有任何关系的数学结构。

https://www.rastko.rs/projekti/tesla/delo/10884

阿诺德： 推导的链（即所谓的“证明”）越长越复杂，最后得到的结论可靠性越低。

https://iopscience.iop.org/article/10.1070/RM1998v053n01ABEH000005

费米： 我更喜欢的方式，是对你正在计算的过程有一个清晰的物理图像。

https://www.nature.com/articles/427297a

   所以，判定实验原理的设计，越接近“被检验的描述物理作用的数学公式”越好。

   这是一个陆续思考的过程，十分艰难的过程。是电场、磁场、电磁波深层次性质探索的实体物理实验。要求极高的实验精度、稳定性。

   先给出“定性”图像。假如可行，再进行“定量”细化。最后才是实体实验装置的具体设计。

核心：

先做一下电磁屏蔽室里的“费曼电容器充电”判定实验吧！

实验条件、花费等，都不高。

“电磁学的实验再检验”：经典电磁学实验当代再检验的起因、意义要点

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1395251.html

   从 2023-06-27 发博文《[请注意] “P对NP, P vs NP”问题与“无穷 infinity”无关》，到今天（2023-07-27）正好一个月零一天。贴出“P对NP”方面博文 12 篇。

   2023-07-12 贴出“电磁学的实验再检验”系列，共计 11+1 篇。现将该系列博文小结一下。

一、现有的经典电磁学基本概念，是描述电磁运动的最好概念吗？

   不一定！

1.1  历史与理论

   1864年由 J.C.麦克斯韦的电磁学的方程，据称有 20个自变量、20个方程。后经 H.R.赫兹、O.亥维赛和 H.A.洛伦兹等人整理，才成为目前常见的 4 个场方程，加上 3 个介质方程形式。

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=141120&Type=bkzyb&SubID=61956

   在刘全慧老师的《最是难解电磁场》里，吴大峻-杨振宁的观点：

   “Aharonov-Bohm 首先给出的电磁场的磁矢势描述的观测意义，吴大峻-杨振宁则进一步揭示了 Aharonov-Bohm 发现的物理意义。吴杨有一个结论说，电磁场是客观实在，但是对电磁场的描叙上，场强(E,B,也就是电磁张量F)的描述并不足够，而电磁势(A,f,也就是四维势A)的描述有所多余。一个恰当的描述是，是关于电磁势回路积分的一个相位因子。”

https://blog.sciencenet.cn/blog-3377-369794.html

1.2  可能的判定实验结果

   如费曼对坡印廷矢量的解释。

   《电磁学的实验再检验（1）：坡印廷矢量（Poynting vector）只是一种数学抽象？》里建议的判定“费曼电容器充电”的实验，比较容易进行。

   用 2个电阻 R（最好串联一个小阻值电位器）、2个电容器 C 分别串联成 2个一阶 RC电路，使它们具有相同的时间常数。接下来进行 RC 方波充电实验即可。其中一个 RC串联电路在屏蔽室外，另一个里的电容器 C 放置在电磁屏蔽室里（与其串联的电阻放在屏蔽室外）。

   用两个示波器，分别观察两个电容器充电的电压波形即可。

   根据阴极射线、当前半导体电子学等物理事实或现象，可能的推测结果：电磁屏蔽室内的电容器 C ，基本上会和屏蔽室外的电容器一样充电。

   假如是这样，这可以推断：

   坡印廷矢量只是描述宏观电磁现象的一种较好数学概念，但不一定是唯一的最好方法。有可能存在更好的“数学概念”，可以更合适的描述宏观电磁现象。

   不妨对照一下 Aharonov、Bohm、吴大峻、杨振宁的相关贡献。

1.3  要点

   可能存在更好的数学概念，可以更好地描述宏观电磁现象。

   换言之，

   采用更好的自变量，无论是物理上的可测自变量，还是数学上的新型自变量（如类似派生变量 derived variable、主成分分析 principal component analysis），重新化简 1864年麦克斯韦的方程（20变量），有可能会找到更好的“麦克斯韦方程”形式。亦即，不是现在流行的亥维赛形式。

二、“场”，是描述电磁运动的最好概念吗？

   不一定！

   原本用于修改旧 SI“安培定义”的《平行载流导线之间的电磁力》，可以在进一步改进为“保持相同的电流强度，在不同直径（同一材料）、不同材料（同一直径）情况下”严格测量导线间电磁力的实验。

   在“相同的导线电流强度下，导线里的电子平均速度会不会也影响导线间电磁力”，还是由判定实验来回答吧！

   正如丁肇中 2023-05-21 所言：“理论不可能推翻实验结果，但实验可以推翻理论。”

   安培环路定理 Ampère's circuital theorem ：

图1  《中国大百科全书》词条“安培环路定理/Ampère's circuital theorem”局部截图

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=31205&Type=bkzyb&SubID=61931

   安培力 Ampère force ：

图2  《中国大百科全书》词条“安培力/Ampère force”局部截图

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=31202&Type=bkzyb&SubID=61931

三、直接法测量静电力“库仑定律”，意义十分重大

   如采用扭秤（torsion balance）。

   不要用库仑的摆动法，它会受到加速运动的干扰。

   不要用卡文迪许的“同心球装置”，它采用了“中间假设”。

   直接引用《中国大百科全书》词条“库仑定律/Coulomb's law”吧！

   “电磁场理论的麦克斯韦方程组是在一些电磁学实验定律的基础上建立起来的，这些实验定律的精度和适用范围都难以言明”。

图3  《中国大百科全书》词条“库仑定律/Coulomb's law”局部截图

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=31176&Type=bkzyb&SubID=61925

   “而在一定条件下，由库仑定律和洛伦兹变换可导出麦克斯韦方程组”！！！所以，采用高可信性、高精度、高稳定性的实体物理实验，直接检验“库仑定律/Coulomb's law”，十分重要。

四、其余6个（类），今后慢慢做吧！

   如《电磁波依赖坐标系判定实验》，似乎要求很高的实验条件。万一失败，人力物力消耗就显得太可惜了。

   坡印廷矢量、电力线和磁力线本身是否带有记号（ID）、电磁波的刚性（关联“光压”）似乎对实验条件要求不算苛刻、花费应该不会很高？

五、小结

   先做一下电磁屏蔽室里的“费曼电容器充电”判定实验吧！首战告捷的可能性很大！！

   历史上建立物理理论比较常见的成功路径：实体的物理实验 → 理想实验 → 数学公式。

六、牢骚

   陈省身大师说：“要做学问就要安静，甚至电话都不要接，不能打断思路。”

   数学大问题研究，可能需要 8年（以上）时间；

   物理学大问题研究，可能需要 10年（以上）时间。

   在胆战心惊、浑身颤栗中度过了20年后，才在“最主流”的《中国大百科全书》里读到“电磁场理论的麦克斯韦方程组是在一些电磁学实验定律的基础上建立起来的，这些实验定律的精度和适用范围都难以言明”的说法！

原来我才是“最主流”啊！

原来我才是“最主流”啊！

原来我才是“最主流”啊！

多年荒唐言，一把辛酸泪！都云真傻傻，谁解其中味？

二十年来辩是非，

胆战心惊做思维，

实验本来超逻辑，

大梦初醒主流谁！

头晕目眩

天旋地转

头痛欲裂

参考资料：

[1] 2023-04-04，场/field/苏湛，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=318232&Type=bkzyb&SubID=137837

[2] 2023-04-29，麦克斯韦方程组/Maxwell's equations/陈熙谋，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=141120&Type=bkzyb&SubID=61956

[3] 2022-01-20，毕奥-萨伐尔定律/Biot-Savart law/陈熙谋，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=31200&Type=bkzyb

   事实是1820年H.C.奥斯特发现电流的磁效应后不久，J.-B.毕奥和F.萨伐尔即着手研究电流产生磁效应的规律。他们做了几个恒定电流产生磁作用的实验：如一长直电流对磁极的作用力同电流成正比，同磁极到电流导线的距离成反比；再如一弯折成一定角度的电流导线对其顶点外的磁极作用力不仅与电流和距离有关，还与弯折的角度有关。他们在数学家P.-S.拉普拉斯的帮助下，倒推回去，导出上述定律。这种由个别特殊实验导出的普遍规律的正确性，是靠由此得出的一切推论都与实验相符而得到确认的。

[4] 新华社客户端官方帐号，2023-05-23，诺贝尔奖获得者丁肇中：兴趣是科研的第一驱动力

https://baijiahao.baidu.com/s?id=1766647223160622279&wfr=spider&for=pc

   丁肇中说，实验是自然科学的基础。“理论不可能推翻实验结果，但实验可以推翻理论。任何理论，没有实验的证明就没有意义。实验推翻了理论，才能产生新的知识。”他说，“同时，做实验的人必须对理论有深刻的理解，才能做出有价值的实验。”

[5] 2022-01-20，安培环路定理/Ampère's circuital theorem/陈熙谋，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=31205&Type=bkzyb&SubID=61931

[6] 2022-01-20，安培力/Ampère force/范宝新、陈熙谋，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=31202&Type=bkzyb&SubID=61931

[7] 2022-06-04，库仑定律/Coulomb's law/陈熙谋，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=31176&Type=bkzyb&SubID=61925

[8] 胡良平. 主成分分析应用(Ⅰ)——主成分回归分析[J]. 四川精神卫生, 2018, 31(2): 128-132.

doi:  10.11886/j.issn.1007-3256.2018.02.008

https://wwwv3.cqvip.com/doc/journal/937843315

https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-WANT201802009.htm

https://d.wanfangdata.com.cn/periodical/ChlQZXJpb2RpY2FsQ0hJTmV3UzIwMjMwNDI2Eg9zY2pzd3MyMDE4MDIwMDgaCHpwbm56cDZt

[9] 2023-07-06，主成分分析/principal component analysis/赵文明，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=129493&Type=bkzyb&SubID=109739

[10] 2022-01-20，主成分分析/principal component analysis；PCA/何骏、阿基业，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=220544&Type=bkzyb&SubID=148056

[11] Principal Component Analysis: Three Examples and some Theory， American Mathematical Society

https://mathvoices.ams.org/featurecolumn/2021/08/01/principal-component-analysis/

[12] 6.5.5. Principal Components - NIST

https://www.itl.nist.gov/div898/handbook/pmc/section5/pmc55.htm

[13] Principal Components Analysis (PCA) - Intel

https://www.intel.com/content/www/us/en/docs/onedal/developer-guide-reference/2023-2/principal-components-analysis-pca.html

[14] 派生变量什么意思，2016-01-12，Kaggle Titanic Competition-第四部分

https://blog.csdn.net/sun_jiadong/article/details/50503498  

   派生变量，顾名思义，指的就是通过一个或多个已存在的变量而产生出的新的变量。

[15] Derived variables: Derived variables - University of South Australia

https://lo.unisa.edu.au/mod/book/view.php?id=692763

[16] 2023-07-19，判决性实验/crucial experiment/孙小礼撰、王大明修订，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=407407&Type=bkzyb

   能在针对某个确定对象所存在的一系列彼此竞争或对立的理论判断或假说当中，明确并唯一性地确定出实际为真的那个理论或假说的实验操作。

   这种方法被培根称为判决性（decisive）的或裁决性（judicial）的方法或实验。

   从历史的角度看，不但实验本身处于不断的发展变化中，仪器、测量手段在更新，数据处理和计算方法也在改进，导致实验结果的准确度不断提高。此外，与实验相关的各种理论知识也在发展，人们对实验结果的认识和其作用的分析也会随着时间的推移而发生变化。从这个意义上说，任何一个实验都有其历史局限性，它对假说虽然能起到一定的检验作用，但不可能是一劳永逸的最终判决。

[17] 科学网，2019-05-14，曹则贤：世界上80％的物理学家根本不懂物理

https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2019/5/426211.shtm

   物理对于物理学家来说实在是太难了

   物理学的一个重要功能是描述，而描述则需要语言，数学就是物理学最基本的语言。

   曹则贤表示，物理学的众多测算都离不开数学公式，它不仅是物理学的表达语言，很多时候也是物理学发展的结果。“据我发现，真正的数学家都很有能力，可以很轻松地介入物理学研究。例如希尔伯特和贝尔，随手玩玩就可以对量子力学和相对论的鉴定做出最深入的贡献。”

   但是曹则贤认为，反之要求物理学家如数学家一样学习数学，却不是一件容易的事。“据说希尔伯特曾说过一句有名的话：‘物理对于物理学家来说实在是太难了！’因为他知道，物理需要用到很多数学，而那些是物理学家难以掌握的。”

[18] 张国. 陈省身：“大师”二字这样写[N]. 中国青年报, 2011-10-25 03版: 教育科学

http://zqb.cyol.com/html/2011-10/25/nw.D110000zgqnb_20111025_1-03.htm

https://news.nankai.edu.cn/mtnk/system/2011/10/25/000042203.shtml

   事情太多，没有时间来做学问。要做学问就要安静，甚至电话都不要接，不能打断思路。

[19] 中国科学院，2002-08-23，解答数学“大问题”——证明费马大定理的故事

https://www.cas.cn/zt/kjzt/sx/200208/t20020823_1711604.shtml

   他说：“我意识到与费马大定理有关的任何事情都会引起太多人的兴趣。你确实不可能很多年都使自己精力集中，除非你的专心不被他人分散，而这一点会因旁观者太多而做不到。”怀尔斯放弃了所有与证明费马大定理无直接关系的工作，任何时候只要可能他就回到家里工作，在家里的顶楼书房里他开始了通过谷山-志村猜想来证明费马大定理的战斗。

[20] Dana Mackenzie. Mathematics. What in the name of Euclid is going on here? [J]. Science, 2005, 307(5714): 1402-1403.

DOI:  10.1126/science.314.5807.1848

https://www.science.org/doi/10.1126/science.314.5807.1848

The breakthrough

   In fact, Perelman was already well on his way to a solution. In 1995, the 29-year-old St. Petersburg native had returned to Russia after a 3-year sojourn in the United States, where he had met Hamilton and learned about Ricci flow. For the next 7 years, he remained mostly incommunicado. Then, in November 2002, Perelman posted on the Internet the first of three preprints outlining a proposed proof of the geometrization conjecture. To experts, it was immediately clear that Perelman had made a major breakthrough.

突破

   事实上，佩雷尔曼已经在寻找解决方案的路上做得很好。1995 年，这位 29 岁的圣彼得堡人在美国逗留 3 年后回到俄罗斯，在那里他遇到了汉密尔顿并了解了 Ricci Flow。在接下来的 7 年里，他大部分时间都与世隔绝。然后，在 2002 年 11 月，佩雷尔曼在互联网上发布了三个预印本中的第一个，概述了几何化猜想的拟议证明。对于专家来说，佩雷尔曼已经取得了重大突破。

[21] 泷川进, 翻译编辑 JST客观日本编辑部, 2020-02-21, 【日本的科技政策】（十）“选择与集中”得到的与失去的

https://www.keguanjp.com/kgjp_keji/kgjp_kj_etc/pt20200221000002.html

   身为企业人的诺奖得主吉野在很多场合都强调：“没有失败就绝对不会成功”、“对年轻研究人员来说，至少需要保证10年以上的研究时间，希望能打造一个按照自己的想法如愿开展研究的环境”等。

相关链接：

[1] 2023-07-26，[讨论] 电磁学的实验再检验（10）：“磁力线 magnetic force line”本身带有记号（ID）吗？

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1396755.html

[2] 2023-07-25，[讨论] 电磁学的实验再检验（9）：三根平行载流导线之间的电磁力

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1396605.html  

[3] 2023-07-24，[讨论] 电磁学的实验再检验（8）：静止的电场、引力场之间是否存在相互作用？

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1396488.html

[4] 2023-07-23，[讨论] 电磁学的实验再检验（7）：电磁波的刚性（关联“光压”）

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1396376.html

[5] 2023-07-22，[请教] 电磁学的实验再检验（6）：“电力线 electric field lines”本身带有记号（ID）吗？

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1396267.html

[6] 2023-07-21，[呼吁] 电磁学的实验再检验（5）：静电力（库仑定律）扭秤法的高精度再检验

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1396160.html

[7] 2023-07-20，[讨论] 电磁学的实验再检验（4）：电磁波依赖坐标系判定实验原理

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1396060.html

[8] 2023-07-15，[求助] 电磁学的实验再检验（3）：电磁波依赖坐标系实验

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1395495.html

[9] 2023-07-14，[最主流] 电磁学的实验再检验（2）：平行载流导线之间的电磁力

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1395383.html

[10] 2023-07-13，[最主流] 电磁学的实验再检验（1）：坡印廷矢量（Poynting vector）只是一种数学抽象？

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1395225.html

[11] 2022-06-13，[讨论] 引力、电磁力“独立性”的判定实验

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1342826.html

[12] 2022-03-30，[傻问] 磁场变化能产生电荷吗？

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1331747.html

[13] 2022-06-14，[小结] 近期关于引力、电磁力统一的思考

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1342966.html

[14] 2022-06-25，[小结] 我们在物理学上的主要“创新点”（？）

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1344493.html

[15] 2022-07-31，[重贴] 反思麦克斯韦经典电磁理论宣言（附说明）

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1349475.html

[16] 2023-07-14，“电磁学的实验再检验”：经典电磁学实验当代再检验的起因、意义要点

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1395251.html

[17] 2022-09-19，[？？？] 热血沸腾之后，更是“耗尽/耗干”后的无奈（关联资料“集成电路”，诺伊斯 Robert Norton Noyce）

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1356020.html

[18] 2023-07-12，[惊悚、惊喜] 原来我才是“最主流”：反思麦克斯韦经典电磁理论

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1395113.html

[19] 2020-07-22，羡慕居里夫妇当初的科研条件

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1243092.html

[20] 2019-07-02，记忆：南开大学2008年《科学素质教育课程骨干教师高级研修班》

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1187783.html

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