15个现代物理学重大问题,都值得深思与讨论

栏目:成人教育  时间:2023-03-26
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  经典物理是科学,现代物理也是科学。但经典物理学被认为无法解释高速运动物理现象和微观世界物理现象。一道巨大的鸿沟隔断了经典物理和现代物理就显得十分不科学。

  所有现存的经典物理分支都能够找到它们被量子化以后的理论。比如,电磁学有量子化以后的电磁学,力学有量子化以后的力学。

  这根本不奇怪,物理学就是研究物的理论,所有的物质都是由一个个微小的粒子构成,当然所有的物理性质都是微小粒子的累积或叠加。

  宏观物质与微观粒子之间没有任何阻隔,宏观物理与微观物理的阻隔是人类认知能力的阻隔,也是人为设定的阻隔。

  物质低速运动与高速运动也没有任何差异,这些所谓的差异,也是人类认识的局限性造成的差异,是人类主观认识的差异。

  实际上,经典物理、低速运动物理、宏观世界物理与现代物理、高速运动物理、微观世界物理没有任何不同。只要认识物质的本质、运动规律、作用机理和运行机制,就能使所有的物理理论相互调和,且与实践完全融合统一。

  我们生活的世界五彩斑斓,绚丽多彩,各种事物都呈现出不同的色彩,这些都是光的作用。光与人们的生活密切相关,不仅展现事物绚丽多姿的一面,也为生命提供了生存所需的能量。自古以来人们探索光的脚步就从未停止过。

  17世纪中期科学界曾创建了对于光的本质认识的学说,牛顿的“微粒说”与惠更斯的“波动说”构成了关于光的两大基本理论,并由此而产生激烈的争议和探讨。科学家们就光是波动还是微粒这一问题展开了一场旷日持久的拉锯战。因牛顿在学术界的权威和盛名,所以“微粒说”一直占据着主导地位。

  进入19世纪,托马斯·杨用波动理论成功地解释了干涉现象。之后不久,法国物理学家菲涅耳更是以严密的数学推理,从横波观点出发,圆满地解释了光的偏振,并定量地解释了衍射。至此,“波动说”彻底战胜“微粒说”,光学发展进入了新时期。英国物理学家麦克斯韦通过对电磁现象的研究,建立了电磁学,并将光和电磁现象统一起来,认为光就是一定频率范围内的电磁波,从而确立了波动说的地位。

  20世纪初,爱因斯坦提出光量子理论,认为光既是微粒又是波。一场持续了300多年的“波粒之争”似乎落幕。然而人们对光本质的探讨并未就此终止。

  任何两束交叉光不会碰撞。光子不会碰撞意味着体积为0,但光子体积为0就不会发生镜面反射。

  光子不会发生碰撞,但却可以叠加。

  光子传播不需要介质,但速度且只与介质有关。

  光子在任何均匀介质中都不会受到阻力和动力,但光子却能波动。

  光子不会受到任何力,不会有加速度,但却在不同介质里速度不同。介质密度变化致使光子速度变化,但就是没有任何加速度。

  从上述分析来看,机械波与电磁波没有任何本质区别,作用机理相同,传播机制相同,而且折射、反射等各种物理性质是一致的,描述它们的物理量也是相同的。

  然而,迈克尔逊莫雷实验和光行差矛盾已经彻底否定了只有灵魂没有肉体的以太存在。虽然还有很多人一直想救活以太,但在绝大多数人的心目中,以太早已尸骨无存了。

  长期以来,人们一直认为真空中什么都没有,空无一物。但随着科学的发展,人们发现并非如此,真空具有一定的物理结构,也具有物理实在性。著名的“卡西米尔实验”就是一个典型的例子。真空中放置两块不带电的薄金属板,当两块金属板靠得非常近时,就会出现使两块金属板相互靠近的力,这种力量来自真空,准确地说是来自真空中的量子涨落。真空不空,具有质量、惯性等动力学特性,也具有电荷、自旋等基本粒子特性。这意味着真空里隐藏着大量的粒子。

  大量观测证据表明,宇宙中存在着大量丢失质量,这些丢失质量只在子弹星系中与可见物质分离,并且这些丢失质量能够赋予真空动力学特性与基本粒子特性。这些丢失的质量就是各国科学家苦苦追寻的暗物质。暗物质由于引力存在而聚集在星系周围,又由于斥力存在而散布于整个宇宙空间,且存在一定的密度梯度。

  麦克斯韦方程完美地统一了电与磁,断言光是电磁波,并预测电偶极子的存在。赫兹实验完美地验证麦克斯韦的理论,证明光是电磁波,且证明电偶极子的存在与传播机理。量子场论与暗物质均以正反粒子为研究对象。狄拉克认为真空隐藏着起伏不定的电子海,正电子和负电子旋转波包组成的系统实际上就是一种处于隐身态的暗物质。

  现代物理学和天文学的错误源于光的本质探索。光的波粒二象性之后,这个模棱两可的性质掩盖了很多的科学本质,也引发了后续连环错误,出现了大量的矛盾与不自洽。量子场论认为正电子和负电子旋转波包传递电磁波,正电子和负电子构成的暗物质是光的传播物质,不仅能更好地解释迈克尔逊莫雷实验与光行差的矛盾,更能解释天文学与物理学的诸多矛盾与不自洽。

  波是指振动的传播。电磁振动的传播是电磁波;机械振动的传播是机械波。不同形式的波虽然在产生机制、传播方式等方面存在一定差别,但在传播时却表现出多方面的共性,可用相同的数学方法描述和处理。

  波动是能量传递的重要形式,广泛存在于自然界。被传递的物理量扰动或振动有多种形式,机械振动的传递构成机械波,电磁场振动的传递构成电磁波,温度变化的传递构成温度波,晶体点阵振动的传递构成点阵波,自旋磁矩的扰动在铁磁体内传播时形成自旋波。实际上,任何一个宏观或微观的物理量所受扰动的传递都可以形成波。

  产生这些波的前提是相邻介质间存在相互诱导振动的相互作用,正是借助于这种相互诱导振动的作用力才使振动得以传递。

  各种形式的波的共同特征是具有周期性。受扰动物理量变化时具有时间周期性,即同一点的物理量在经过一个周期后完全恢复为原来的值。在传递时又具有空间周期性,即沿波的传播方向经过某一空间距离后会出现同一振动状态。广义地说,凡是描述运动状态的函数具有时间周期性和空间周期性特征的都可称为波。

  各种波的共同特性还有:①在不同介质的界面上能产生反射和折射,对各向同性介质的界面,遵守反射定律和折射定律;②通常的线性波叠加时遵守波的叠加原理;③两束或两束以上的波在一定条件下叠加时能产生干涉现象;④波在传播路径上遇到障碍物时能产生衍射现象;⑤横波能产生偏振现象。

  任何波的产生都来自于波源的振动,波动只是传递波源振动的一种形态。无论是机械波还是电磁波,最终传递的都是波源的振动,而最终将波源的振动状态传递给吸收波的粒子。

  实际上,人们已经极度接近了波传递的本质。然而,自从以太被证明不存在之后,电磁波的研究就走向了歧途。彻底否定了光的传媒介质存在,用波粒二象性这种模棱两可的概念来掩盖真相。这里掩盖了粒子的振动是波源,更掩盖了粒子的相互诱导振动来传递能量。

  量子场论认为粒子与能量可以在一定条件下相互转化,不仅否定了物质守恒、电荷守恒和能量守恒,更否定了真空中散布着隐身的场态粒子。研究空无一物的真空的各种场,这种否定使量子场论显得不伦不类。而将隐身场态粒子的各种动力学特性和基本粒子特性都赋予了真空。没有物的理论归根到底不是物理,必须赋予物理真正的物质基础才能找到场的形成机理和传播机制。由于真空中散布着隐身的场态粒子,这些场态粒子能够相互诱导震荡传递电磁波。场态粒子传递电磁波,毋庸置疑地具有波粒二象性。

  量子力学提出后,它不仅成功地阐明了原子结构问题,而且打通了理解尺度较大的分子物理,固体、液体和气体物理,以及更小尺度的原子核物理的道路。

  宏观物质由微观粒子构成,人为地割裂宏观和微观,就显得十分不科学。尤其是微观世界不可预测性、状态叠加、无因果等荒谬的言论总能被听到,这就给量子力学添加了一些神秘的科幻色彩。

  在微观领域,存在量子力学、弦理论和经典量子理论三种不同的量子理论。

  麻烦的是,有些理论自身也并不统一。例如量子力学由粒子说的哥本哈根诠释、路径求和解释、多世界解释、多历史解释、多维度解释和波动说的隐变量理论构成,哪一种解释或理论能够代表量子力学呢?

  弦理论由弦理论、超弦理论和M理论构成,而M理论又由5种弦理论构成,哪一种理论可以代表弦理论呢?

  目前,各个理论均是公说公有理、婆说婆有理,理论物理学处于这种百家争鸣的状态。如何评判一个理论是否正确呢?哪一个理论才是唯一正确的终极理论呢?

  科学还是不科学,评判的标准是理论是否符合逻辑一致性。两个相互矛盾的陈述不能同时为真,真相只有一个,真理只有一个;还有语用一致性,即理论不能与真实世界矛盾,不能脱离客观实际。

  量子力学认为量子具有波动性,又具有粒子性,是具有波动性的粒子,即波粒二象性。量子是具有波动性的粒子,粒子这才是重点。根据标准模型理论,标准模型共包含61种基本粒子。然而,粒子标准模型根本不包含任何波动说的解释。

  宇宙中所有的基本作用力都是连续对称的。也就是说,宇宙中所有物质之间的基本作用力不仅是连续的,而且这些基本作用力不可能有先有后的,而是具有同时性。换句话说,宇宙中所有的物质之间的基本作用力都是连续无间隔的,并且是同时对称的,即具有连续性、同时性和对称性。但是,在量子力学里,没有连续的东西,一切都是离散化,即量子化的。如果把基本作用力看作是离散化的粒子,麻烦就来了。如果强相互作用力、弱相互作用力、电磁作用力和引力都是由物质相互交换信使粒子——玻色子来完成,那么,交换的传播子数量再多,也是不连续的。因为,物质之间传递作用力的玻色子的交换频率和密度再大,也不是连续的。只要是交换实体粒子,就无法解释基本作用力的连续性问题。

  量子力学暂时没有给出力的连续性的任何解释,无论计算多么精准,离散性与连续性的调和一直是量子力学需要解决的问题。

  经典力学是科学,量子力学也是科学,既然宏观物质由微观量子构成,那么宏观物理与微观物理应该并且一定能顺滑联通。

  1930年狄拉克提出的“狄拉克海”的真空模型。他认为完美真空实际上是由无限多个具有负能的电子填充而成的。如果让高能伽马射线射入真空中,有可能从中打出一个电子来,而在真空中留下一个空穴,这个空穴就是正电子,果然,两年后安德森就发现了正电子。

  真空涨落理论是随着兰姆位移和反常磁矩的发现而被确认的。根据量子电动力学,电子之间的碰撞可用交换虚光子来实现,而虚光子可以产生正负电子对。因此真空可以看作是充满虚光子和电子对的海洋。根据海森堡的不确定原理,真空内部并不平静,而是在短时间内可涌现巨大的能量。因此,真空可以在极短的时间内衍生出大量的粒子,然后瞬间消失。

  另外,规范场理论下的真空的对称性自发破缺,赋予希格斯粒子质量,为质量的起源这个物理学的根本问题提供了一种解决方案。而量子色动力学中的夸克禁闭理论指出,真空是夸克物质的凝聚相。

  再后来,人们还从量子信息视角发现了真空更丰富的内涵,这涉及量子比特、量子纠缠等问题。

  现代宇宙学认为宇宙中存在一种各向同性的辐射,称之为宇宙微波背景辐射。宇宙微波背景辐射正好相当于2.725K的黑体辐射曲线,因此真空温度被认为是2.725K。

  空间就是空间,物质就是物质,空间不会有物质的任何特性。只能说,真空不空,所谓空间的特性,都是隐藏在空间的物质所赋予的。

  真空具有的动力学特性、基本粒子特性以及温度等特性,都是物质所具有的,空间不会具有任何物质特性的。真空中散布着隐身的场态粒子,这些场态粒子具有隐身特性,因此人们观测所谓真空时,将这些隐身物质的特性赋予了真空。

  惯性力需要在非惯性系中才能体现出来,在非惯性系里需要引入惯性力才能应用牛顿第二定律,否则加速度找不到施力源。在否定了以太后,爱因斯坦提出的相对论解决了非惯性系中物体的动力学问题。使非惯性系的计算达到了前所未有的精准程度。

  然而,质增、尺缩和钟慢等相对论效应给物理学和天文学带来了巨大的影响,并产生了众多误解。

  物质运动是相互的,相对的,如果存在相对论效应,那么一定是同时出现质增、尺缩、钟慢效应,而且质增、尺缩、钟慢效应也是同时消失,这意味着质增、尺缩、钟慢效应是等价的,没有区别,那么都同时质增、都同时尺缩、都同时钟慢就失去了意义。

  两个惯性系相对运动,运动是相互的、相对的,如果认为相对论效应不等价,那么就会出现都认为己方惯性系存在钟慢、尺缩、质增效应,而对方惯性系不存在钟慢、尺缩、质增效应;或者是出现都是认为对方惯性系存在钟慢、尺缩、质增效应,而己方惯性系不存在钟慢、尺缩、质增效应,这样就存在了自相矛盾的问题。

  钟慢效应一定是相对的,相互的,否则就一定存在一个优越惯性系或绝对的惯性系。实际上,并没有任何一个惯性系优越于其他惯性系,如果存在相对论效应,那么多惯性系内的质量、时间、体积都异常混乱,整个体系的质量、时间、体积均无法确定。

  实际上,相对论效应是假想的质量、时间、体积变化。因此,在承认爱因斯坦在非惯性系动力学计算的伟大贡献前提下,对相对论效应有必要进行深入探讨。

  时间是提供事件发生顺序和物质运行周期信息的物理量。绝对时间不能单独标记,只能通过事件进行标记。时间是记录物质在空间中的位置变化过程,没有物质的运动,就没有时间。

  空间是提供物质位置、体积和形状信息的物理量。绝对空间无法单独标记,只能通过参照物质才能进行标记和定位。空间为物质提供场所,为物质表演提供舞台。

  然而,现代物理竟然将时间与空间耦合,耦合的时空竟然成了引力的施力物体与受力物体。时间提供事件的先后信息,计量单位是事物的周期;空间提供物质的位置与形状信息,计量单位是长度、面积和体积单位。而时间和空间的耦合成为时空,而时空却能成为施力物体与受力物体,而计量单位竟然能成为力学单位。这种神奇的时间空间耦合改变了一切的物理意义,竟然成了神秘的四维产物。而且这种神秘的时候与物质还能相互作用,物质能令这种神秘的四维产物弯曲,而这种神秘的四维产物又神秘地成为了施力物体。

  这个神秘的四维产物比牛鬼蛇神更加神秘,牛鬼蛇神都可以画出来,而这种神秘的四维产物只能退化成三维的空间视图,至于为什么神秘的四维产物为什么由四维退化为三维才能得到视图,也没有人给出任何解释。

  时间空间耦合的物理意义已经极度混乱,比隔空打牛神奇得多,隔空打牛还实力和受力物体,而神秘的四维产物连施力物体都找不到了。或者说时间空间耦合就成了物质。但时空耦合的神秘四维产物已经成为了现代物理学的基石,已经被广泛接受并深入人心。

  然而,时间空间耦合就意味着相互作用与相互影响。但却没有任何人分析过时间空间耦合机理、作用机制与影响规律。时间和空间如何相互作用,又如何相互影响,因为这种时间空间耦合的四维产物太过神秘。无法论证时间空间相互耦合机理,无法实验其相互作用,也无法描述其相互影响规律,更不能解释时间空间耦合成什么样的四维产物。但却知道这个神秘四维产物能施加引力,且只施加引力不施加斥力。究竟是时间空间耦合的神秘四维产物是物质,还是施加力不需要物质,这就不得而知了。

  这种时间空间耦合的神秘四维产物就这样成为了施力物体与受力物体。这样物理在这一点上已经不再是研究物的理论,因为这种神秘的四维产物已经完全取代了物质。

  物理应该回到本来的位置上,物质是力的本体,只有物质才能施加力。物质是力的受体,只有物质才能接受力。力是相互的,相对的,只存在物质与物质之间。

  时间空间耦合的神秘四维产物不能成为受力或施力物体,这里缺乏物质基础。实际上引力是场态粒子的密度梯度产生的,而所谓的时空弯曲本质上等密度球面的弯曲。

  20世纪量子力学和相对论的发展让物理学达到了一个新的高度,相对论研究的领域是高速运动,量子力学研究的领域是微观世界,两个理论在各自的领域内都非常权威。

  然而,相对论和量子力学之间是不相容的。广义相对论引入了时空弯曲的概念,认为质量引起的时空弯曲反过来可以控制物体如何运动。简单的理解就是:物体告诉时空如何弯曲,弯曲时空告诉物体如何运动。爱因斯坦认为时空弯曲是产生引力的本质。

  而量子力学已经完备地解释了四大基本作用力里的三个:电磁力、强力、弱力。唯独少了一个引力。量子力学中提出引力子概念,可以用来说明引力量子化时的传播机制,通过由引力子的交换来传递引力。但是引力子的数学过程太过复杂又不自恰,目前也未发现其身影。

  时间空间耦合的物理意义本身就极度混乱,时间空间耦合后的神秘四维产物成了万有引力的施力物体。时间空间耦合是无法形成物质的,但却成了施力物体。这个神秘的四维产物缺乏物质基础。

  时间空间耦合就意味着相互作用与相互影响。但却没有任何时间空间耦合机理、作用机制与影响规律。时间和空间如何相互作用,又如何相互影响,因为这种时间空间耦合的四维产物太过神秘。无法论证时间空间相互耦合机理,无法实验其相互作用,也无法描述其相互影响规律,更不能解释时间空间耦合成什么样的四维产物。这个神秘四维产物从任何角度上来看都是有问题的。

  量子场论用物质间交换玻色子来描述引力时,粒子标准模型的缺陷就会暴露无遗。按照粒子标准模型,引力是物质交换引力粒子来达到相互吸引的目的。物质只要具有质量,根据万有引力,这些物质就具有与生俱来的万有引力,会吸引别的物质并被别的物质所吸引。无论相距多远,引力再微弱,引力都不为零。宇宙中任何物质都会因为引力而相互关联,都存在或大或小的引力相互作用。

  如果按照粒子标准模型理论,任何有质量的物质对其他任何物质都必须同时发射且同时吸收引力子。无论质量大小,所有粒子都必须向宇宙中的所有粒子时时刻刻发射引力子并同时吸收宇宙中所有粒子发射来的引力子。无论距离远近,所有粒子都必须时时刻刻发射引力子并同时接收引力子。无论用什么机理与机制都无法解释这种理论的荒谬,逻辑的混乱!

  宇宙中所有具有质量的物质都必须同时发射和同时接收所有物质发射的引力子。意味着宇宙中每个有质量的粒子均两两相互发射并接受引力子,每个粒子均同时发射并同时吸收无数个引力子。这种时时刻刻、这种无数个粒子两两相互的发射与接收引力子。另外,由于引力在时间上是持续的,不仅向世间所有的粒子发射引力子,同时接收所有粒子发射来的引力子,而且这种接收与发射是持续的,不能有任何一刻的中断。

  别说每个粒子持续性发射无数个引力子,同时又持续性接收无数个引力子。迄今,一个引力子都没有发现。而且持续性发射并接收无数个引力子用任何理论和逻辑都无法解释。

  实际上引力是场态粒子的密度梯度产生的,所谓的时空弯曲本质上等密度球面的弯曲,而引力的存在也不是因为交换引力子。

  迄今,无论是经典场还是量子场都无法实现统一。统一场论试图在经典场论或量子场论的框架下建立一个单一自洽的场论模型,从而能够解释自然界中所有基本相互作用。

  早期的经典统一场论的问题提出主要来自广义相对论中的黎曼几何,以及将电磁场理论纳入广义相对论框架中的尝试。这是由于一般的黎曼几何无法正确地描述电磁场的属性。进行这些工作的物理学家并不只有爱因斯坦一个,包括赫尔曼·外尔等多个物理学家和数学家都曾建立发展过统一基本相互作用的理论。他们采用的推广方法不尽相同,包括扩展几何学基础以及引入新的空间维度。

  二十世纪三十年代后,研究经典统一场论的物理学家就逐渐减少了。爱因斯坦则继续着他统一电磁理论和引力理论的尝试,但他在这片领域中的研究越来越孤立并直到最后。尽管由于他的声望,他的这些工作依然不断地被发表,却从未取得真正令人满意的成功。

  除了爱因斯坦等少数外,大多数物理学家都最终放弃了经典统一场论。当今对于统一场论的研究主要集中在建立量子引力理论,以及将这一理论和其他基础量子理论统一起来的工作上。直至今日,引力在四种基本相互作用中仍然是一个难以统一的未决问题。

  一些学者认为每一种粒子都可以看作是一种独特的场的量子化的表现形式。在整个宇宙空间中,同时充满了各种场,各种场相互重叠,而粒子则与场相互对应,每一种粒子对应着一种特殊的场。比如光子就对应着电磁场,电子和正电子对应着电子场,中微子和反中微子则对应着中微子场。

  量子力学试图建立统一场论,然而却出现了不同粒子对应不同的场,使量子场论显得异常复杂且晦涩难懂。如果要统一各种场,就应该真正地了解场的本质,走出一种粒子对应一种场的困境。

  物质是能量的本体,没有物质能量无所依。物质是能量的受体,没有物质能量无所传。没有无物质的能量,没有无物质参与的能量传播,能量传播只能通过物质间的相互作用传递的。因此,能量与质量等价是有逻辑问题的。

  物质是能量的本体,没有物质能量无所依。能量是物质的属性,任何能量都不能脱离物质而单独存在,不存在无物质的能量。物质是能量的受体,没有物质能量无所传。物质和能量不能相互转化,同时,二者是不可分割的共同体。但能量可以转化与传递,能量的接受者必须是物体。

  从核聚变与核裂变的角度出发,原子核内都有锁定场态粒子与半锁定场态粒子,一旦出现聚变和裂变,必然伴随着锁定场态粒子、半锁定场态粒子与自由场态粒子间的转化。一旦成为自由场态粒子就会隐身于空间,很难被发现。这样就给人以质量转化为能量的假象。这样也必然带来可见物质的质量变化,但这里并不是质能互化,仍然是不同形式的能量相互转化过程,是中子键的断键与键合效应造成的,依然是电势能与电磁能的相互转化过程。

  另外就是正反粒子产生与湮灭。电子对“湮灭”和正反质子对“湮灭”所释放的能量观测完全可以验证质能方程是否正确。电子对“湮灭”和正反质子对“湮灭”被认为是质量100%转化为能量了,质子质量是电子质量的1836倍,如果质能方程是正确的,那么减掉各自的初始动能和初始势能,正反质子对“湮灭”释放能量为正负电子对“湮灭”释放能量的1836倍。目前的证据来看,减掉各自的初始动能和初始势能后,正负电子对“湮灭”释放能量和正反质子对释放能量差别并不大,表明质量与能量的转化关系是不正确的。实际上,正反粒子产生与湮灭、光子的产生与湮灭都是电势能与电磁能的相互转化。

  质能方程已经根深蒂固,给人们带来巨大的影响,尤其是给人们带来了巨大的误解。

  物质的质量守恒、电荷守恒、能量守恒是经典物理的根基,然而在现代物理中,这些已经全部被否定,同时产生了一些可笑的解释。质量可以不守恒,能够转化为能量。虽然质量和能量都是物质的属性,但两者无法相互剥离。质量都转化为能量后,没有质量,能量如何依存。没有物质,能量会在哪里,能量怎样能单独存在?

  物质是能量的本体,没有物质能量无所依。物质是能量的本体,没有物质能量无所依。能量是物质的属性,任何能量都不能脱离物质而单独存在,不存在无物质的能量。物质是能量的受体,没有物质能量无所传。物质和能量不能相互转化,同时,二者是不可分割的共同体。但能量可以转化与传递,能量的所有者与接受者都必须是物体。

  而对于电荷守恒的解释是电荷可以成对消失,成对消失就可以认为是电荷守恒难免有些荒唐。如果认为物质100%转化为能量,电荷消失就不是守恒。电子没了,正电子也没了;质子没了,反质子也没了。

  实际上,这些都是人类认知能力的限制,不是电荷成对消失,只是正反粒子结合成隐身的场态粒子而已,电荷、质量和能量都绝对守恒;电荷不会成对消失,也不会成对生成,只有成对结合与成对电离;同样质量也不会消失,也不会创生,只是显态粒子和场态粒子之间相互转化,是隐身态与显现态的相互转化。能量也不会创生与消灭,只能转移与转化,正反粒子产生与湮灭仅仅是巨大的电势能与电磁能之间的转化。

  质能方程已经给人们带来了太多误解,有必要进行澄清。

  热力学第二定律熵增描述实际上是能量传递过程的描述,表述自然过程能量只能从高温物体传向低温物体。但一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行产生了重大误解,低温物体温度升高必然带来分子热运动的无序性增大的方向发展,然而同时高温物体温度降低势必带来分子热运动的无序性减小的方向发展。

  热量总会从温度较高的物体流向温度较低的物体。如果没有任何的物相变化,整个宇宙的温度就都相同了,陷入一片死寂。然而,宇宙总是存在热态物质和冷态物质。

  认为自然界中任何的过程都不可能自动地复原的观点显然是错误的,如果没有复原机制,就不会有任何周期。

  宇宙中始终有热态物质,而热态物质一直通过核聚变释放热量,虽然总是有恒星不断老去,但总有新的恒星不断诞生,这里一定存在这星云的再生机制,无需借助外力,可以通过自身的演化机制回到原点。

  自然界一切事物都具有一定的周期性,银河系有自己的周期,太阳有自己的周期,地球有自己的周期,世间万物都有各自周期,而恒星也生老病死的周期,这意味着一切事物都可以自行复原。

  世界并不是一味地向更混乱的方向发展,实际上,整个宇宙沿着星云-恒星-黑洞-星云的主旋律进行无限有序循环,在万有引力的驱使下,恒星聚变使事物达到高潮,而黑洞喷流不断将事物复原到原点,周而复始的循环,永不停歇。

  在现代物理里,粒子的定义十分混乱。

  组成物质的基本粒子,可以成对地消失,转化成能量。比如现在的对撞机实验发现高能正负电子对撞会湮灭为高能光子,高能光子也可以从真空中激发出大量的粒子。

  狄拉克提出了满足相对论协变性的量子力学方程——狄拉克方程。由于这个方程自然地导出了电子自旋的结果。而狄拉克方程的解,也暗示存在负能量的电子。真空可以看成填满了所有负能量态的电子形成的海洋。如果一个高能量的γ射线入射到电子海中,海中将有一个电子被激发到海面上,而电子海中也会留下一个空穴。狄拉克给这个空穴起了个名字叫正电子,因为它相当于一个带正电荷的电子在真空中运动。它应该与电子具有相同的质量,但它有正的电量,是电子正能态的一种镜像。这样就可以预料到:当正电子和负电子相遇时,会发生湮灭而产生光子。相反,一对光子的湮灭,也会产生出一对正电子和负电子。

  费曼认为电子和正电子通过碰撞,发射出虚光子,另外的电子和正电子所吸收,这样,粒子间对通过交换虚光子发生了相互作用。此时初态和末态,都是可以被直接观测到的真实粒子,而所有中间过程的粒子,存在的时间很短,被称为虚粒子。

  量子场论认为电子场的激发和退激发,对应着电子的产生和湮灭,而电磁场的激发和退激发,对应着光子的产生和湮灭。

  每一种基本粒子,都对应着一种场,真空是所有的场都处于能量最低的状态。场的能量是量子化的,每一份能量的激发,就在真空中增加了一个粒子。也就是说,粒子只是场的一种激发态。不同的激发态,粒子的数目和状态不同。

  粒子的产生和消灭,是由于不同的场,通过相互作用交换能量的结果。换句话说,场之间的相互作用,引起场激发态的改变,表现为粒子的各种反应过程。

  而对于这些粒子到底是什么,现代物理根本就没有给出一个统一的令人信服的解释。粒子被认为有具体大小的小球,也被认为是没有体积的质点,可以是费曼图中的线,也可以是量子场中的激发态,或者说它仅仅是一个抽象的数学结构。尤其是关于粒子与场的关系,哪个更根本,根本就没有给出一个真正的解答。

  现代物理使人们对时间的认知也陷入了迷茫,各种说法层出不穷。热力学时间之箭来自热力学第二定律,这一定律认为一个孤立系统的熵只能随着时间流易不断增加,而不会减少。熵被认为是无序的量度,因此第二定律隐含着一种由孤立系统的有序度变化所指定的时间方向。这种不对称性可用于区分过去和未来。换句话说,孤立系统在未来将越来越无序。

  宇宙学时间之箭指向宇宙膨胀的方向。宇宙学时间之箭认为从当前指向宇宙热寂结局的方向是时间方向。宇宙学时间之箭的方向也是热力学时间之箭的方向,是故它是热力学时间之箭的一个等效。相较于热力学时间之箭,宇宙学时间之箭在实践中易于明确判定方向。

  类似地,辐射时间之箭、弱力时间之箭、量子时间之箭、因果时间之箭等层出不穷。

  实际上,时间的本质在于运动,没有运动就没有时间,没有运动时间也就失去了意义。

  物质的运动就产生了事件,不同的物质占有不同的空间,并具有不同的运动轨迹,这样就产生了不同的事件。没有事件的发生就没有时间,没有事件时间也就失去了意义。

  世间万物都在不停地运动,个别物质的相对静止并不是真正意义的静止。所谓的相对静止也仅仅是局域的相对静止,只是极其少数的相对静止。相对与世间绝大部分物质,所谓的局域静止也不在静止,而是相对与世间绝大多数物质运动。因此无论如何时间都无法停止。

  时间的存在就是因为物质的永恒运动。那为什么时间是一维的?因为时间记录这物质的运动,事件的发展过程。时间是提供事件发生顺序和物质运行周期信息的物理量。时间的一维性是因为物质运动的顺序性。运动都是连续的,持续的,具有不变的顺序性。

  所有的事件顺序都只有先后,没有任何的上下或左右。这是因为所有的事件都共同分享着时间。采用时刻和时段两个概念能更好地理解时间。没有事件无法标记任何时刻;没有时刻也就没有时段的开端与结束,也就无法记录任何时间。

  任何事物的运行都有一个周期,尤其是微观粒子的运行周期。没有周期就无法记录时间,时间需要统一标定。没有统一的时间单位,就无法进行有效的计时。周期就是标准时段。

  不同的事件有不同的周期,但任何的事件都有共同对应的时刻。因此时间能够统一。在地球上,公元元年的起点时刻,地球上任何事件在此刻都具有同时性。而地球以外的任何时间,也均共享此刻的同时性。同时性是时间一维性的重要表现。地球上任何地点都能找到任何指定事件发生时的事件发展状态。

  所谓的熵增只是表征了能量传递方向,整体能量一定守恒。有熵增的系统存在,一定伴随着另一个系统的熵减。否者能量就不再守恒。

  时间只是提供事件发生先后顺序和物质运行周期信息的物理量,时间是不受任何外界事物影响的,就其本性来说均匀地流逝。时间的一维性体现在两个方面,一个是顺序性,另一个是共享性。事件的顺序性就意味着只能向前发展,共享性就意味着时间不能二维发展。

  正确的理论都是逻辑完美自洽的,而错误的理论总是千奇百怪。根据语用一致性原则,理论不能与真实世界矛盾,不能脱离客观现实。实验证明中微子和规范玻色子质量不为零,这意味着杨-米尔斯理论存在重大缺陷。

  物理学是一个整体,被强行地分割为经典物理和现代物理。而现代物理更是矛盾重重。相对论和量子力学是现代物理学大厦的两大基石,它们分别统治着宏观和微观世界。但是当科学家试图统一两种理论时,发现两者之间存在着矛盾,它们不能融合在一起。尤其是对于引力的解释更是出现了无法调和的矛盾。相对论认为是时空弯曲是引力的因,而量子力学认为是粒子间交换引力子才形成了引力的果。

  现代物理的混乱不止于此,各种理论轮番登场,让人们眼花缭乱。而且什么理论都有人支持。尤其是微观领域,量子力学、粒子物理学、粒子标准模型理论、高能物理学、规范场理论、杨-米尔斯理论、量子色动力学、量子引力理论等层出不穷。

  哥本哈根解释、路径求和解释、多宇宙解释、多维度解释,多历史解释等解释或理论都是对托马斯—杨的双缝干涉实验的不同解释。这些解释之间观点尖锐对立,相不相容,它们唯一的共同点是这些解释都是基于粒子说的解释。

  同样,粒子物理学、杨-米尔斯理论、高能物理学、规范场理论、量子色动力学、量子引力等理论都是为了弥补粒子标准模型理论的逻辑漏洞而提出。和经典物理学时代从客观现象中总规律构建理论不同的是,现在的科学范式是先提出假设,然后寻找证据。结果在没有得到客观现实和实验验证的情况下,以这个假设为基础,提出更多的假设。当发现这些假设与客观事实不符或被实验证伪,只能提出更多、更奇怪的假设来弥补之前假设的逻辑漏洞。结果,人们往往忘了最初想要解决具体问题,只为弥补之前假设的逻辑漏洞而疲于奔命。

  物理学家从不好的理论中挑选出好理论的方法之一是用最少的假设解释最多的事实,按照这种方法某些理论仅仅被看作不如其他理论合理而被抛弃掉。但是任何合理性的提及就意味着一个判断。纵观科学史,没有任何单一理论能够解释所有的实验事实。很多物理学家声称他们正在寻找一个能够解释一切的理论,或称统一理论。

  暗物质的不断解密,会让人们了解光的本质、场的本质,进而调和经典物理和现代物理的矛盾,而且使现代物理能够不断调和且更加自洽。

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