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牛顿告诫我:物理学急需正本清源(2)现象中的物理与数学

已有 3905 次阅读 2013-7-8 02:30 |个人分类:杂谈|系统分类:观点评述| 数学, 物理学, 规律, 现象, 逻辑因果

“牛顿先生,我会认真地做好家庭作业,到时请您指教。另外,我还想请教一下您对物质波的看法。”

牛顿:你还有完没完哦,我看你就是个问题先生!

 

“在您老人家面前,我只能算个小学生,虚心向您请教以解除我的疑惑,多问几个为什么,您咋就如此不耐烦,态度就如此傲慢呢?”

牛顿:不好意思小兄弟,我是对物质波——微观粒子运动具有波粒二像,这种提法感到十分震怒,非常反感这种否定自然事物符合逻辑和因果的说法,这也是现代物理理论深陷困惑泥潭、不能自拨的根本原因。无论当今的物理学主流多么坚定地认为,相对论和量子论是科学认识方面的大革命,但我认为那是物理学向错误方向的突破。科学上的重大发现,往往会给技术带来重大突破的机遇,最终会推进人类文明的巨大进步。经典力学理论基础确立之后100年,经典物理体系的建设基本完成,为工业化技术提供了坚实的科学基础,直接将人类带入工业时代,电磁理论之后100年,给人类带来的是电器时代、电子时代和信息时代。相对论和量子论提出已经100多年了,除了能充满矛盾地计算和解释原子、分子和固体结构、能级和光谱外,给人类的技术进步带来了什么实质性的好处呢。时光旅行、暗物质、暗能量;超光速量子通讯、隐形传递等,这场科学大革命之后可以呈现给大众的具体成果,象水中之月,可望不可及。目前工程技术各个领域的科学基础,基本还是依赖20世纪之前确立经典理论体系。

我可以毫不客气地宣布,人类进入20世纪以来,技术方面取得日新月异地高速发展和进步,物理学得益于技术进步带来的实验和观测技术手段的突飞猛进提高,大大地扩展了物理学家的视野,也有令人悦目众多新现象发现,并开辟了许多新领域。但作为这些新现象机理性解释的物理理论的发展,却出现重大的偏离,误入了错误的迷途。

 

“牛顿爵士,您的这种说法是不是太武断了,物理学主流认为量子论和相对论是对经典理论的发展,并且在一定的条件下是可以过渡的阿!”

牛顿:首先我要声明,经典理论与相对论和量子论,在基本观点上存在严重分歧,并且是对立的,因此不存在过渡和近似问题。运动不会改变时空,也就是人类的观察和测量活动不会随所在的参照系的运动状态的不同而影响时空,虽然不同的观测得到的,与运动相关的现象存在差异,但这种差异是由于运动的相对性导致的,并非时空产生了变化;更为重要的是,经典理论认为自然事物的运动、变化是服从逻辑和因果关系的,因此我们的世界是因果世界,这也是大自然存在客观规律的根本所在,自然事物的运动和变化是可以预知。然而量子论提出微观粒子运动的波粒二像性,认为微观粒子的运动是不可预知的基本观点,彻底否定逻辑和因果关系。很显然这与经典理论是完全对立的,没有什么相似之处,不可能存在过渡关系。

经典理论、相对论与量子论,目前三分物理天下,但最终只有一个理论能独立存在,或者最后被一个新理论取代。

 

“在我看来,牛顿先生,经典理论可以胜出。”

牛顿:你能说说具体的理由吗?

 

“我的想法和观点已经发表了一篇论文,在科学网和美国的科学论坛SFN上通过博客文章的方式,做了非常详细的介绍,难道您没有看过?”

牛顿:看过了,你通过氢原子结构和光谱的分析,用结构共振的观点来解释线光谱辐射的思路和观点,是完全符合经典理论的概念和方法的,最后给出的氢原子结构的图像,光谱辐射的机理解释也是符合逻辑和因果关系的。…

 

“谢谢牛顿先生,您给出了公正评价,…”

牛顿:我话还没有说完,你猴急什么啊,小子!你的理论不能叫完善,按照你的说法基态氢原子的半径应该是能计算出来的,还有…,

 

“牛顿先生,这个问题太难了,如果麦先生在世,才可能完成,他老才有这种功夫,才能解决运动电磁的辐射难题。只有这个前提性问题解决后,我才能不依赖光谱数据计算出玻尔半径啊!”

牛顿:你说得有道理,量你小子也没有这个本事,这辈子也炼不成麦氏功了,在你的文章中物理地证明氢原子中电子与质子辐射耦合,产生一个力学稳态,从逻辑上讲也是自洽的,没有问题,好吧,这个问题就交给抽象思维能力强、数学功力深厚的其他人来解决吧,便宜你小子了!

 

“谢谢牛大爷的理解,理解万岁!”

牛顿:你不要高兴得太早,你来理解理解量子论的根本问题出在那?理解清楚了才可以说理解万岁呢。

 

“牛顿先生,不要为难我嘛,我只能简单地回答您的问题,说不全不要见笑哈。”

牛顿:你说说看。

 

“我认为开尔文爵士在19世纪未提及的物理学天边的两朵‘乌云’实际是不存在的,直接导致了经典理论体系被否定,并且突破和推翻了自然规律遵从逻辑和因果关系的准则,具体的内容在我的博客中都写了。”

牛顿:你说的只是表面上的原因,本质上的原因你想过没有呢?

 

“我就只知道这些,也只能说这些,牛顿先生您能给我讲讲更深层次的原因吗?”

牛顿:20世纪的物理学家,在两朵乌云挡住眼睛的情况下,迷失了方向,本应该首先验证和确认乌云的真实存在性,不轻信一个观点,即使它出自名人之口,因为大家都是凡人,都会有出错的时候。更为重要的是,物理学家的基本任务应该是通过自然现象的观察和分析,总结其中的规律形成相关理论,然后选择适当的数学工具对规律进行描述和应用。但从量子论形成和发展的过程来看,我们的物理学家做法正好相反,过分地依赖数学,从数学公式中找寻规律,脱离对象、条件和现象,通过过分解读数学公式及其解,来解读自然规律。

 

“我有点听不明白,您能不能具体地讲讲呢?”

牛顿:那我就给你举个简单的实际例子,通过氢原子的线光谱来理解其结构和电磁辐射,这是你最熟悉的例子。

 

“这个可以,我正想听听您对氢原子结构和光谱的见解”

牛顿:量子力学的结论是,电子在质子产生的中心场中运动,具有波粒二像性,服从薛定谔方程,并由波函数描述。质子的运动对电子有一定的影响,通过有效质量进行修正会得出精确结果,再作运动的相对论效应(我认为是磁效应)修正得出最终结果。氢原子的光谱现象是电子从一个高能量量子态跃迁到低能量量子态释放出光子实现的。进而将波函数理解为电子在场中运动行为的描述,具体的解释多种多样有近二十个,但遇到了自身难以克服的矛盾和困难,至今没有一个令人满意的结果,成为物理学精英努力解决的重要难题之一。

从上面的表述,你看出什么问题来没有?

 

“上面的表述很严谨,没有什么啊,请您讲讲有什么问题,好吗?”

牛顿:我给你讲了那么久,口干舌燥的,连一杯茶都不给泡?我们英国人与你们成都人都十分喜欢品茗,上一碗成都的明前毛峰盖碗茶,喝两口再摆如何?

 

“不好意思,忘了给您老泡茶了,嘿嘿!”

 

(茶歇)

 



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