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布朗运动对广义相对论的发展的启示

已有 3695 次阅读 2014-8-28 20:25 |系统分类:科研笔记

      爱因斯坦的博士论文是研究分子大小的,在1905年爱因斯坦科学发现的奇迹年,爱因斯坦还发表了论布朗运动的论文,这是对他的博士论文的深化,同时通过布朗运动间接证实分子的存在,有力地批判了马赫等人散布的“原子与分子不过是化学家的虚构,物质是由能量的连续分布构成的”的唯能论哲学带来的科学谬论。

      我们回顾一下麦克斯韦对电磁场的以太漩涡理解,就能发现场很可能是类似流体的精细物质。爱因斯坦通过广义相对论,把引力场变成了具有弯曲时空结构的以太流体。而爱丁顿等人把引力场当作弯曲时空本身,成了一种与电磁场等时空中的物理场不同的东西,所谓的统一场论,一般就是指按照爱丁顿的哲学,千方百计把电磁场,以及后来发现的弱场与强场都变成某种形式的弯曲时空。第一个统一场论就是克莱因-克鲁扎理论,把三个线性的空间坐标变成细长的圆柱,利用电磁场来弯曲额外的第4个空间坐标,电荷决定了圆柱的曲率。第二个就是韦尔搞出来的,认为在黎曼几何中矢量的平行移动只改变方向是不够的,还会改变大小,而矢量大小的改变也许代表电磁场。

      爱因斯坦马上发现韦尔错了,因为原子光谱的波矢如果平行移动时大小改变,那么原子光谱的频率与波长就变化了,特征光谱就消失了。但爱因斯坦开始受到数学物理游戏的巨大鼓舞,开始了寻求统一场论的漫长而无效的唐吉可德长征。他的哲学思想开始滑向斯宾诺莎的超级唯理论,一种把自然规律神化为上帝法则的自然神论宗教。这是一个伟大智者自我编织的教条主义迷梦,科学观察与实验操作的指引已经难以唤醒20世纪伟大物理天才的早期经验主义智慧。

     其实,广义相对论所使用的张量分析就是变形固体与流体中考虑各方向受力的数学工具。因此,引力场很可能是真空中具有负能偶尔也有正能的精细以太流体,弯曲时空就是引力场流体的结构性质,犹如水的漩涡各处形变与旋转速度不均匀,光速在引力场中的变化犹如声速在流体漩涡中的变化。

     流体的唯象描述就是流体力学,相当于描述引力场以太漩涡的广义相对论;流体的原子分子随机运动,相当于引力场的微观机制,可能就是大家梦寐以求的量子引力;而显示分子随机运动对花粉碰撞造成的布朗运动,相当于弯曲时空量子场论的半经典半量子的引力理论。

     我认为,广义相对论发展的哲学指引,应当是早期爱因斯坦创立狭义相对论的庞加莱哲学与操作主义哲学,而不是爱因斯坦从科学史与哲学教科书中一知半解获得的什么主义都兼收并蓄的机会主义滑头哲学。



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