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我的科学梦---微太

已有 3941 次阅读 2013-6-29 07:27 |系统分类:观点评述

微太(Vether),这是物理学中的新名词,可能只有很少人知道。这个新名词最初出现在我的科普书:《穿越时间可能吗?——PK <时间简史>》中第38页。

很巧,在本月初《科技日报》连续3天报道了(译文汇编):“物理学陷入困境, 接下来该怎么办?”

我与一些有物理情缘的朋友讨论了物理学陷入困境的根源。我们认为,根源之一是:爱因斯坦在1905年提出相对论时否定了以太。他当时主张,光是在空虚空间中传播(Empty space)。

事实上,物质有二种形态。一种是 “有形的物质”,它是构成宇宙万物的物质基础。它的基本特征是具有固有的质量,例如电子、质子、中子、原子、分子等等。对于这种形态的物质,现代物理学已经有了比较详细的了解。

可是,对于物质的另一种形态:“无形的物质”,现代物理学至今仍旧了解甚少。一百多年前,物理学家引入了“场”的概念。“场”(field)首先是作为数学描述的手段引进的。于是有电场、磁场、引力场、温度场、标量场等等。它们有些是属于“无形的物质”,有些则是某种物理量在空间分布的描述。对于“无形的物质”,现代物理学还引入了另外一个名称:“真空”,或者说“物理真空”。 “物理真空”是指“空的空间”, 还是指空间中的介质呢?它的含义太混乱了。

由于爱因斯坦威望的影响,在二十世纪,以太假说退出了历史舞台。可是,“物理真空”是否是一无所有的虚空呢?这个老问题仍旧没有解决。二十世纪中期以后,由于量子力学的建立和发展,人们又逐渐认识到“物理真空”并非是虚空,那里存在着真空涨落,真空极化等量子效应。现在物理学家已普遍承认,“物理真空”具有复杂的物理性质。

现代物理学一方面否定以太的存在,另一方面却引入了物理真空的概念。问题在于:

                       |----空的空间 

真空 ---它代表  

                       |----空间中的介质 

答案是明确的:“物理真空”代表一种特殊的介质,它仅仅是“以太”的一个代名词。

在现代物理学中,真空依然是未知之谜。 正如李政道教授指出:“如果真空是粒子物理微观世界中一些奇妙现象的根本来源,那么它也会对宇宙中宏观的物质与能量的分布起着一定的作用,我们应当把真空、微观和宏观现象统一加以考虑,21世纪是真空的世纪。”

由于“真空”这个术语很容易被人误解为虚空,所以我愿采用十九世纪物理学中的术语“以太” 来取代“真空”这个术语。为了与十九世纪物理学中的经典“以太”相区别,所以我在科普书中提出一个新名词:微太。 我强调,微太是“无形的物质”。我猜想,由微太构成的背景场是电磁现象和引力现象的载体。借助于微太的物质场属性,将有助于人们深入理解量子力学中的许多现象,例如波函数的几率性等。

总之,21世纪应该是微太的世纪。

 

参考文献:本人的专著,《物理时空理论探讨—超越相对论的尝试》,上海科学技术文献出版社,201110

 



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