相對論和量子理論是屬於邏輯推理出來的一套思維,還是確實是存在的現象?

陳哥出精品


我把愛因斯坦學派的相對論與哥本哈根學派的量子論,這兩朵奇葩簡稱“兩論”。

高等教育界關於兩論的基本姿態

有人說,兩論是現代物理學的兩大支柱。不過各國高校尤其我國,非物理系的普通物理教科書,是禁止或者至少是不推薦兩論的。

原因大致有三:

①經典物理是可靠、可信、可用的,是不可或缺的。現代科學技術包括高科技的卓越成效,都是建立在經典力學基礎上的。

②兩論未必是可靠的、至少目前看來是無關緊要的、尚有太多專家學者是持有異議的。

③兩論帶有強烈的數學色彩,需要高深的數學基礎,很難很炫,然並卵。

最重要的是科學實驗與自洽解釋。

以下引用一個座右銘,表達我對科學精神的部分理解,通俗的講就是四個字:實事求是!

我的座右銘:現象的發現是彌足珍貴的,解釋的發明是反覆驗證的——1個現象秒勝1萬個解釋! 人類科學發現與技術創新,來自勇敢的探索精神,發現的是彌足珍貴的自然效應與實驗現象,當理論解釋尚未跟進的時候,創新技術就早已捷足先登了。 一旦有了邏輯自洽的理論解釋以後,隨之而來的是躍遷式的技術革命。 從發現到發明的過程,就是從實事到求是的過程。發現就是實事,是從實際出發的務實活動。求是就是解釋,是從理論驗證的務虛思考。 發現的是事實、信息、數據,是萬萬不可或缺的,有的發現甚至是天賜良機或稍縱即逝的。 解釋的是邏輯、方案、理念,是需要長期推敲的,有的解釋甚至是主觀臆斷或荒誕不經的。 盤尼西林發現的青黴素,純屬偶然,沒有任何的理論預言與跟進研究,人們只是照葫蘆畫瓢,帶來了一場醫學革命。 霍爾發現霍爾效應,事先沒有任何預警,說強磁場中的半導體電流會有橫向電位差效應。 安德森實驗發現正電子 ,純屬意外事件,誰也不可能想到會輕而易舉的獲得反自旋的證據。 朱棣文發現激光製冷,純屬意外事件,只會想到激光制熱。人類從此有了超導超流技術。 自洽的理論也很厲害,雖然赫茲1887年就已經發現光電效應,但如果沒有愛因斯坦1905年,時隔18年,光電效應方程的解釋,就不可能帶來一場微電子技術的高潮。

兩論的不自洽,根源是兩個不能自圓其說的奇葩解釋,我稱之為“兩大神邏輯”,也是現代物理學的兩團迷霧。

兩個錯誤的解釋,是兩論奇葩的總根源

第一團迷霧:錯誤解釋了邁克爾遜莫雷實驗

毫無疑問,邁克爾遜莫雷實驗是具有劃時代意義的,結束了人類上千年的“以太說”。證據是:沒有以太風,光速皆一樣,這個沒毛病。因為絕對靜止的真空以太當然不存在。

但是,以愛因斯坦為代表的科學家,就匆忙斷言:空間是絕對虛無的,麥克斯韋方程組中所預設的真空場介質也是不存在的。

這是一個想當然的、莫須有的主觀臆斷,前沿科學早已證實:真空不是虛空,真空場有零點能!這個結論是明智學者的共識。

第二團迷霧:錯誤解釋了海森堡測不準公式

不確定原理的來龍去脈:海森堡在當初論文中指出,由於測量不可能不涉及電磁輻射破壞受測粒子的運動狀態,進而不可避免造成測量誤差:Δx·Δp≥h/4π,即,只要測量就必然測不準,這就等效於微觀粒子的運動狀態本來就是不確定的。

顯然,不確定原理,其前提是“有電磁波測量的干涉”,其邏輯是“數學上的等效代換”。如果不測量,就不能斷定粒子狀態的不確定性。可是哥本哈根派過分誇大了測不準現象。

正因為有兩大錯誤解釋,才導致兩論的若干奇談怪論,以下是典型的七個怪論。

怪論之一:能量是獨立存在,無需介質承載。

這個論調,簡稱“能量獨立論”,與經典動力學的科學原理背道而馳。

毋容置疑:宇宙的各種存在,歸根結底都是物質的。物質是有體積、有質量、有能量的。皮之不存毛將焉附,能量是依附於物質的屬性。

能量獨立論可謂是兩論亂象的總根源。演繹出以下幾個無法自圓其說的怪論。

怪論之二:基本粒子的波粒二象論

起初,愛因斯坦成功解釋了光電效應,提出光電效應方程,Ek=½mv²=h(f-f0),與作為第一性原理的康普頓效應不謀而合,量子物理,有了可靠的基礎與可信的理念。

之後,把基本粒子劃為費米子與玻色子。費米子總是輻射能量並提供作用力;玻色子總是吸納能量並傳播作用力。粒子物理,有了可靠的基礎與可信的理念。

然而,由於能量獨立論的作祟,自從提出波粒二象論,說單個粒子同時也是波,物理學開始蒙上唯心主義色彩。

怪論之三:單個粒子同時也是概率波

波粒二象論的典型代表,是德布魯伊的物質波或概率波,稱粒子波長λd=h/mv,即一個粒子,像氫原子模型的電子雲一樣,同時分佈在任意位置。

這就否定了粒子存在的體積性、粒子運動的過程性,用概率論否定了因果律。概率波的本質:徹底否定時間參量。

怪論之四:基本粒子具有分身術

繼而,就有了對雙縫干涉實驗與延遲選擇實驗“分身術”的神邏輯,就有了量子糾纏實驗的“超光速”的神邏輯。

然後,就有了波函數塌陷論、量子佛學、量子意識論、平行宇宙論。難怪,吃瓜群眾們紛紛問起:科學的終結是神學麼?

怪論之五:狹義相對論的質量靜動論

自從“空間虛無論”上臺後,就否定了經典物理的絕對空間,進而否定了絕對參照系。純幾何的數學空間取代了真實的物理空間。

洛倫茲變換因子γ=1/√(1-v²/c²)中的相對參照系速度v≠0,本來是相對於絕對參照系速度v=0而言的,就數學而言,公式無可厚非。

但是,愛因斯坦卻試圖把洛倫茲變換的相對參照系速度v強加於真實參照系。同時否定絕對參照系。而v正是測量儀或觀察者自身速度。

試想,高能加速器把質子加速到v=0.9c時,時鐘能安裝在質子上麼?當然不可能。

因此,這個質子的運動時間,只能是絕對時間:t0=t'/γ,不可能是數學意義的相對時間:t'=t0γ。

顯然,所謂的鐘慢尺縮效應,純屬數學遊戲,而絕不是物理真實。

誠然,有人說同步衛星上的時鐘比地球慢,但還是參照系的遊戲幻覺。真實的時間只能以絕對時空為測量基準。

數學上的相對時間可以有無數種:t'=t0γ,物理上的絕對時間只有一種:t0=t'/γ。同理:

數學上的相對尺度可以有無數種:L'=L0/γ,物理上的絕對尺度只有一種:L0=L'γ。

數學上的相對速度可以有無數種:v'=v0(1-v²/c²),物理上的絕對速度只有一種:v0=L0/t0。

相對質量或動質量可以有無數種:m'=m0γ,絕對質量或靜質量只有一種:m0=m'/γ。

不難證明,質能方程E=mc²也純數學遊戲。說光子的靜質量為零是數學臆斷,不能自圓其說,有靜止的光子麼?有測量依據麼?

必須指出:光子能量E=hf不能與E=mc²劃等號。不能說光子的動質量m=hf/c²,至少與m=m0/√(1-v²/c²)=m0÷0=荒唐,是自相矛盾的。

根據電子湮滅方程,我們完全有理由假定:光子的質量m*(虛質量),就是電子的質量m,

即:m*=m=0.511MeV=9.11e-31kg。只是光子的體積遠大於電子體積。

怪論之六:廣義相對論的純幾何空間假說

在“真空虛無論”的指導下,愛因斯坦虛構了一個純幾何的黎曼空間,藉以否定宇宙真空場介質空間。

數學虛構的引力場方程無法求解,有怎麼可能有實用價值,況且遠不如所挪用的泊松方程。

所謂用基於廣義相對論的水星進動公式,並非用引力場方程求解,不能證實廣義相對論。

所謂的衛星導航時間參數的調整,純屬牽強附會的子虛烏有,請仔細查閱究竟如何導航。

既然大家承認真空不是虛無,那麼廣義相對論只是一個數學遊戲,不僅沒有物理意義,而且是研究真空場介質與卡西米爾效應的障礙。

怪論之七:粒子有自旋,但不可能自轉。

其理由是:如果電子自旋,而ΔxΔp≥h/4π,則勢必導出電子的自轉速度v=137c,遠遠超光速,這違背了光速不變原理。

因此,哥派,明知粒子必定自轉,但又不得不做出兩個奇葩規定:①基本粒子是沒有體積的純質點,②基本粒子的自旋不是自轉。

事實上,有兩個通用法則:①所有的宏觀天體與微觀粒子,都服從牛頓三定律。②所有的費米子與玻色子,都在以光速自旋。

就質子而言:質子的自旋向心力:F=mc²/r,就是強核力。質子自旋勢能:Ep=mc²=938MeV,這才是真正的質能方程。質子點電荷勢能:Ep'=ke²/r。

質子自旋勢能≡質子電荷勢能,有:Ep=Ep',可算出質子半徑:r=1.5e-16m。同理,可算出電子半徑:r=2.82e-15m。

小結

現代物理的科學實驗沒有停止腳步,許多著名實驗,諸如:邁克爾遜莫雷實驗、康普頓效應、雙縫干涉實驗、延遲選擇實驗、光電效應、霍爾效應、雲室正電子實驗、卡西米爾效應,都是劃時代的、彌足珍貴的。

但是,對尤其是邁克爾遜莫雷實驗與測不準公式的不能自圓其說的錯誤解釋,是導致愛派相對論與哥派量子論的唯心主義思潮的總根源。

顯然,勇於探索的實驗與邏輯自洽的解釋,才是物理學發展的康莊大道。

物理新視野,旨在批判性與建設性的新思維與新方案,歡迎關注我的主頁,共同切磋物理疑難。


物理新視野


相對論與量子力學都是為了解釋某個實驗而提出的理論(相對論是邁克爾遜實驗,量子力學是黑體輻射,都不是純粹的邏輯推理,背後都有堅實的實驗支撐)……

相對論在其後的天文學、精確計時與粒子加速器中得到了完全證實,已經是確證的科學……

(除了量子糾纏,尤其是大尺度的量子力學,大部分與實驗吻合……尤其是能夠指導激光、物質結構的研究……基本上也是被原子的對外表現證實……但是,原子內部究竟是怎麼個力學(例如,是不是糾纏),目前為止還是在研究中……至於能不能推廣到“大尺度量子糾纏”?……應該說目前完全是猜測,沒有任何確實的實驗證據


手機用戶60669424220


大眾科普素養堪憂!量子力學和相對論是二十世紀物理學的兩大基礎支柱理論,現代的信息文明就是建立在這個基礎之上,日常生活中,大到航天航空,核武器核電站,小到手機,電腦,電視各類電子產品都要用到相對論或量子力學,或二者俱有。一聲嘆息啊!


用戶txbsllgwos


常人都是用在宏觀世界獲得的有限的感知經驗去理解現代宇宙學和基礎物理學的發現,當新理論所描述的世界遠超感知能及的領域,用慣常的認知方式當然就無法理解了。

理論科學中,一個新理論的建立,它首先是得能解釋得通我們已知知識體系中接近90%以上甚至接近100%的自然現象,而且據新理論還能預言出某種或多種人類尚未知道的自然現象,比如相對論預言的時鐘變慢、引力透鏡……迪拉克預言的正電子等,當被驗證為真,那麼這個理就能被認為是靠譜的或正確的。


視界即境界


一句大實話:牛頓之後無力學!

從洛倫茲因子開始,理論物理就開始唯心主義猜測了。自從有了相對論時間成了神,自從有了量子力學(哥派),粒子成了鬼!空間就三維,時間就一維,且單向向前!而超弦

弄出個十一維,這體積還怎麼算呢?


香菸飄渺35


原創思想,相對論純系愛因斯坦躲在象牙塔裡冥思苦想出來的,違背宇宙的實在,沒有相互作用是相對論的致命傷,根本就不可能在一切皆相互作用的宇宙中檢驗。


孤猴78345271


科學界都是 推翻然後重新找答案。量子力學連愛因斯坦都不能證明是錯誤的,只能說目前量子力學絕對是主流。相對論充分證明了愛因斯坦的偉大。這個相對,值得是參考系而不是相對作用。日常生活的話,牛頓的經典物理可以解決很多事了。而且改變物理學屆,最重要的還是微積分的應用。


櫻花飄落瞬間的禁止


現在總有人把科學變成數學推理,高深莫測玄乎其玄,不確定的數學讓科學進入歧途。科學就是真理,科學的定義是認識世界的實踐方法,實踐是檢驗科學的唯一標準。量子神論沒有實踐方法,所以根本就不是科學。科學不是幻想,更不能夢想成真。


認識世界實踐方法


任何推理,都會以自身為基本,接觸過,見過的事為參照。加以數學與自身領悟,由感而拼湊出來的邏輯,最後 耦合。。。處於推理與 可能,因為推理本身就是 巧合之一。


帝國傳奇


如果理論能通過實驗的驗證,那麼便可認為理論反映了事實,至於事實是什麼,其實是不可知的。


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