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实验证明决定了理论的命运而不是其它

已有 3894 次阅读 2011-9-17 11:59 |个人分类:生活点滴|系统分类:科研笔记

 

以理论研究为主的科学家无法否认的是;实验结果是对其理论结果有效性的(无休止的和不友好的)判定。即便是出现最好的情况,实验与理论推测吻合,也只不过是说明:理论“可能”是正确的,但是,决不能说理论“就是”正确的。在多数情况下,实验对理论推测给出的结论是“不正确”。

但是,事情远不是那么简单,几乎所有的理论都要在某个时期经历被认为是“不正确”的节点。而大多数的理论自提出后就很快被判定为“不正确”。(摘译自:爱因斯坦论超导,A. EinsteinTheoretical remark on the superconductivity of metalsarXiv:physics/0510251v2)

       这个道理用波普尔的话说就是“可证伪性”才是判断理论正确性的原则。

      

       以超导体为例。

       早期,发现电流是由电子输运引起,因而建立了电流理论,而电流的热依赖性进一不证实了:电子运动就是金属导电机制。在这个理论中,利用气态分子平均动能3/2kT成功的给出了金属的电阻率为R=(2mu)/(e2nl)。由此而来的电阻率与温度的关系式:

                            R-1~~T1/2

也就得到了。

       但是,对高温,实验给出的是:

                            R-1~~(T-T0)

而不是由前面的理论在高温修订后给出的:

                            R-1~~T

       它们(电阻率温度曲线的弯曲性)给出在零温度时,电导率应为零。但是,金属的超导性的发现明显的使前面说的理论失败了。

 

       在几十年来的超导体研究工作中,大量的理论被提出,但是,很快的被否定了。虽然有的东山再起,几番折腾,但是,到目前为止,还是没有协调一致的理论。

       这说明:

       “即便是出现最好的情况,实验与理论推测吻合,也只不过是说明:理论“可能”是正确的,但是,决不能说理论“就是”正确的。”

       但是,在我国的学界,有一种普遍推行的理念,经典理论是不可被挑战的。这在几十年不变的教科书中反映的尤其明显。

       仔细考察科学发展历程的人可以看出:经典理论不但是可被挑战的,而且也是必须被挑战的。

       但是,这种挑战的前提条件是:能够包涵经典理论已给出的、被实验征实的那部分、理论推测;但是,绝不以经典理论已给出的、但未被实验征实的那部分、理论推测来做为判断标准。

       这一条件就是:绝不以未被实验征实的理论推测来作为判断标准,无论其出发点是多么的以经典理论为基础。而是以对新的实验事实的吻合能力来判断。

       因而,科学创新的难度在于:既能够包涵已被实验征实的那部分经典理论,又能够对新的实验事实给出更好(更精确)的理论表达。

      

要完成这样的工作的前提条件是:把握和领会已被实验征实的那部分经典理论的内核,而又不迷信经典理论本身的形式体系,把实验事实作为航标,由此而开拓前进。

而其命运就只不过是:等待实验事实的判决,而不是其它。

我国学界还没有形成这种风气。而且,目前恰恰相反。

我国学界引入了太多的判决标准,而忽视的恰恰是实验事实的标准。

而工业界注重的恰恰是:实验事实的标准。而非其它。

这样,所谓“大量的科研成果不能转化为生产力”就是一个虚假判断。这是因为,“大量的科研成果”本身并没有被实验事实证实,而是被以其它方法“证实”。

我国学界和工业界看的是两本不同的书。

 



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