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真正推动科学进步的是理论研究,而不是实验研究

已有 1224 次阅读 2024-6-2 21:39 |个人分类:微波吸收|系统分类:科研笔记

国际上公认:

检验真理的唯一标准是实验。

但是实际上:

检验实验的唯一标准是正确的理论。

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没有理论的指引,要从实验数据中看到别人没有看到的东西,是一件很困难的事情。

实际上真正的颠覆性创新都不是因为做实验而发现的,而是理论研究的结果。

在微波吸收领域,有大量实验结果的报道,而这些实验数据中都包含着推翻现行微波吸收理论的结果;

但是这么多年,这么多搞物理的和搞微波工程的在做微波吸收材料的实验研究,

但是没有人从这些数据中发现推翻现行微波吸收理论的结论。

这件事说明没有理论指导,很难从实验数据中看到比别人看到的更多的东西。

我们是先从理论上推翻现行微波吸收理论,

然后发现报道的实验数据实际上并不支持现行微波吸收理论,而是支持我们的膜的微波吸收的波动力学理论。

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这不是孤立的一件事,科学上类似的事很多。

地球重力加速度与质量无关的结论是理论研究的结果,不是从实验现象上发现的。

在实验上,铁球永远比羽毛先落地!

仅仅靠实验永远得不到重力加速度与质量无关的结论。

发现重力加速度与质量无关的结论,最容易的途径是理论研究:

首先人类发现力和加速度的关系,

然后根据这个结果,从势能、重力、加速度角度很容易根据数学逻辑推论得到

地球上的重力加速度是恒定的。

那么,自然产生疑问:为什么铁球比羽毛先落地?

为了解决这个问题,为了证明理论的普适性,于是设计了真空管中铁球和羽毛同时下落的实验。

因此实验是根据理论设计的,

仅仅从实验数据中,很难抽象出理论还没有达到的高度的任何结论。

另一种可能是,科学家首先猜想铁球和羽毛同时落地,这是科学家的一种信仰;

要证明这种信仰,就设计了真空管中铁球和羽毛同时下落的实验。

这两种途径都属于理论研究,

这两种途径都比实验碰运气式研究更容易得到正确的结论。

在事实面前,以前的经验、美妙的数学、自以为是的逻辑,都是苍白无力的

很多人没有经过专门的训练,依靠自己的一些经验、自以为是的逻辑,就会认为这个世界应该是怎么样的,这毫无疑问毫无意义。当然,这种事情也从来没有推动过科学的进步

从逻辑角度提出的猜想从来不是自以为是;

科学进步从来就是理论研究推进的。

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科学上存在两种截然不同的信仰:

第一类是相信自然的一切事物都有其自身的本质规律,这个规律是永恒不变的,需要人类去认识,

这种认知就是理论。人类科学的最高目标就是取得这种理论认知。

因此他们认为检验实验是否正确的唯一标志是正确的理论。现代人类最辉煌的成就是这一派人取得的。

第二类信仰是自然世界千变万化、无穷无尽,没有恒定的理论。现在看似正确的理论将来都会被推翻。

这类人认为实验是检验真理的唯一标准。推引一下,这种信仰认为自然规律是可以变化的、不是永恒的。

今天自然界的规则,明天可能就变了,要通过实验重新认识。这种信仰是现今科学界的主流信仰。

信仰只是信仰,永远不会被实验证明。

从辩证的角度看,后者似乎更正确。

但是科学上已经雄辩地为前者提供了证据,形而上学的逻辑似乎更是自然界的正规律。

到目前为止,科学上没有后者成功的案例。

这个世界上,很多听上去正确无比的东东往往是错误的。那些似乎不对的东东,才是正确的。

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在事实面前,以前的经验、美妙的数学、自以为是的逻辑,都是苍白无力的

“有一些人用数学来做物理,深陷其中。

    物理就是物理,关键永远是那些已经测量出来的大量的实验结果,以及可能测量出来的实验数据。没有实验的支持,没有任何的意义。除了实验,谈别的标准,毫无价值。科学已经诞生快500年了,从来都不是这么进步的。如果一个理论超出了实验的验证能力,在我看来,可以讨论,但是不能过度,更不能就把它当做现实,这是纯属胡扯。

    这世上有太多的人喜欢讲道理,但是讲道理没有任何意义,在事实面前,苍白无力。”

科学的实质就是取得理论认知;

实验只是取得理论认知的途径之一;

没有理论研究就没有科学。

牛顿已经从力和加速度的关系知道没有力的作用,物体的运动不会改变方向;

同时牛顿在思考为什么月亮会绕地球转,为什么月亮运动方向会改变,没有人给月亮施力;

力和加速度的关系不会错;

正是这种理论思考、正是牛顿的理论基础比别人强,

才使牛顿有能力从苹果落地看到万有引力,

使牛顿有能力从苹果落地看到别人没有看到的东西。

没有牛顿的理论基础,仅仅从苹果落地的实验现象,累死也得不到万有引力定律。

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在事实面前,以前的经验、美妙的数学、自以为是的逻辑,都是苍白无力的

相信一个理论,是因为它解释了实验,与事实相符” 

现在主流学术界把理论仅仅作是对实验现象的解释。

这种理解是对理论的极大侮辱。

理论是对不同实验想象的高度概括;

理论揭示的是不同实验想象的共同的本质;

理论是远远高于实验的东西;

正确的理论就是自然界的真理。

科学的追求是取得理论认知。

科学不是为了做实验而做实验,科学是通过实验取得理论认知。

没有理论的指导、没有理论猜想,很难从实验结果中发现新东西。

没有理论基础而做实验,只能是技工、实验员,不会成为研究者,

没有头脑地做实验只能是浪费药品。

对于任何领域的科学研究,研究者的知识视野不能仅仅局限于单一的一个领域

实验的目的是取得理论认知

教材和期刊文献,前者更值得下大功夫研读

 伟大的经典理论都是用数学揭示实验背后的本质规律,否则就不能称之为学科理论。

逻辑代数的建立远远早于数字电路;

更有意思的是:逻辑代数不是数学家创立的,而是一位木匠创立的。

数字电路如果没有逻辑代数的理论支持,可能根本不能发展成为一门学科,也就不可能有今天的技术成就。

数字电路完全是靠逻辑代数才有今天突飞猛进的发展和成就。

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不要以为教材上的东西简单,不要迷信现代文献上的东西。

0和1的逻辑关系,是简单的、机械的、把事物看成一成不变的死板的关系,

但是就是这种简单的逻辑使得人工智能成为可能,

正是这种简单的逻辑使得神经网络分析成为可能。

有意思的是:

很多人认为现代的教材讲的还是几十年前的东西、落后了,

他们要“与时俱进”,他们要把现代文献中的理论引入教材。

要知道,教材教授的是人类取得的最伟大的成就,这些成就多数是牛顿时代建立的;

然而现代文献中的理论没有一个有资格进入教材,

现代文献中90%的理论是错的。

更有甚者,

很多人要“教育改革”。

他们的教育改革就是丢弃课堂理论教学,

要用实验课取代理论课,

要用实践课取代理论课,

他们要把大学从培养大师的模式转变成培养技工,

他们要学生进实验室做实验发垃圾文章为学校增光,误导学生,耽误学生的时间和精力。

要知道进教室学理论是人类最伟大的教育成就,

人类从小学到大学都是坐在教室里学理论。

这是人类不同于动物的一个方面,是人类最大的教育成就。

但是

现代教育的标志是研究生教育。

所谓研究生教育就是进实验室做实验、师傅带徒弟。

现代教育已经倒退到进实验室做实验、师傅带徒弟式的落后的研究生教育模式

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因为简单而不重视会导致严重后果。

任何伟大的科学发现都是从细微处开始,

都是因为察觉的一个不被人重视的小细节开始。

在微波吸收领域,因为文献中大学本科水平的错误以问题太简单而不让纠正,

结果导致建立更加错误的阻抗匹配理论、四分之一波长理论、错误的膜的微波吸收机理;

导致整个理论体系都错了。

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现代微波吸收理论用大学本科知识就可以推翻。

正是现代研究者小看基础理论,使得这个错误体系统治现代研究这么多年没有被纠正。

当现代微波吸收理论被微波吸收膜的波动力学理论推翻后,

对这样一个简单的事情,整个学术界不能理解,

尽管推翻现代微波吸收理论的文章2017年就问世,

到现在为止已经在有影响的专业期刊发表几十篇相关文章:

科学网—推翻现行微波吸收理论框架的一篇综述 

从文章的下载量和浏览量看,已经引起学界的注意。

但是

应用错误理论的文章继续大量发表在不同期刊上,几乎没有人提及那些反方观点,

只有我们在这方面继续工作,

而且纠错文章仍然很难发表。

正是简单的教课书水平的错误所建立的概念,使主流科学家不能理解新的正确理论,尽管这个错误理论用本科知识就可以纠正。

这个例子说明教课书水平的基础知识是何等的重要:

教材和期刊文献,前者更值得下大功夫研读

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在事实面前,以前的经验、美妙的数学、自以为是的逻辑,都是苍白无力的

“我从来都不建议别人做原始创新的研究,因为这种研究代价极大,而且没有意外没有收获。做出原始创新工作的,都是意外,不是你想做原始创新就能出来的。很多人,都在谈原始创新,问题是这些人真的做过什么基础性的研究么?”

原始创新的确很难,但是只有原始创新才能推进科学的进步。

因此不能因为原始创新困难而不敢、不去做原始创新。

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颠覆性创新可遇不可求;

颠覆性创新是冒出来的,不是计划出来的。

但是

骑驴看唱本式的理论研究

瞎猫碰死耗子式的实验研究,

是两种截然不同的研究。

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"every research is relatively correct or wrong according to the era"

https://doi.org/10.32388/5FRZHG

能量守恒定律是人类取得的永恒真理,永远不会错;

热力学第二定律是人类取得的永恒真理,永远不会被推翻。

以"every research is relatively correct or wrong according to the era"这种理由否定推翻传统理论的稿子的动机,已经不是在学术层面上否定稿件,否定稿件理由很不充分。

在没有推翻现行微波理论之前,没有人说现行微波吸收理论有问题。

对于我们推翻现行微波理论的稿件,经常以“现行微波吸收理论确实存在问题,但是任何理论都不是完美”理由拒稿。

这个理由首先说明审稿人拿不出证据反驳我们的论证,才承认“现行微波吸收理论确实存在问题“。

但是这种退一步的做法是为了后面以”但是任何理论都不是完美”的理由来拒稿,

这种拿不出学术理由的拒稿竟然通常能被编辑采纳,

说明现在期刊的伪同行评审应该取消

同行评审就是你的同行有能力阻止世界了解你的工作

同行评审使专业阶层将信息把关过程变成了保护他们自身地位的保障 



https://blog.sciencenet.cn/blog-3589443-1436607.html

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