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就我国发射“量子通信卫星墨子号”有感

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就我国发射“量子通信卫星墨子号”有感

北京快三? 吴东敏

近几年来,“量子通信”颇受关注。如果对量子通信的可行性与实用性在理论上和地面实验上还一片茫然的情况下就盲目地向天空发射量子通信实验卫星,势必造成巨大的资源浪费。

一,???? 关于量子通信的可行性问题

量子通信的基本问题是如何把信号(如:视频信号,音频信号,数据,多媒体信号)或经数字化后的信号调制到量子中去或者你们认为的量子态或量子比特中去进行发送,还有传输,接收,解码等许多具体操作问题。大家认为潘建伟和郭光灿两位院士非常有必要向国人详细解答。如果不谈上述这些问题,你们可能会被认为是一种学术忽悠或者欺诈。

以人们熟知的电视信号传输为例:电视信号包括7种信号(亮度信号,色度信号,行同步信号,场同步信号,色同步信号,行消隐信号,场消隐信号)首先进行编码,我国采用逐行倒相正交平衡调幅制,即PAL制,对射频载波进行调幅,然后与伴音调频信号一起输入到天线或有线电缆中去。音频视频信号对高频载波(微波,无线电波,红外光波,可见光波)进行调制,通常的调制方法有调频,调幅,调相三种,已经能够顺利地实现完成。在接收端经选频,放大,检波,解调,解码等程序实现音频视频信号的还原。

“波”可以实现连续信号的传输,在理论上可行,在实践上成功。现行的主要三种通信技术手段有:无线电通信,微波通信(卫星微波通信,手机通信),光纤通信都属于载波通信或称“波”通信。

量子作为不连续的分立粒子,容纳,接受连续的音视频数据信号的调制是一件不容易的事情。对于量子这个“妖精”的本来面目,前辈科学家普朗克,波尔,德布罗意,薛定谔,海森堡,狄拉克等权威人士始终没有认识清楚,请问两位院士你们认清了吗?量子的波粒二象性只是量子现象的表观特征,所有的量子理论仍在探索,验证之中。贝尔不等式不能说明什么问题,诸如此类理论来说明某些问题,证明某些问题都是苍白无力的,它仅仅供作思维问题上的参考而已。在量子的本来面目不清楚的前提下谈量子通信的信号调制,解调,解码问题为时太早。如果量子通信不成功,其趋势必然要搞偷梁换柱,移花接木,暗度陈仓,仍然回到“波”的通信中来,否则无法向国人交代。

二,???? 激光光纤通信

1960年,美国科学家梅曼发明了世界第一台激光器——红宝石固体激光器以来,激光器的类型和应用飞速发展。

在激光通信应用方面的科研有:激光光纤通信和激光大气通信(或称激光空间通信)。

激光光纤通信与电通信方式比较,有频带宽,容量大,信号传输质量高,抗电磁干扰,保密性强等许多优点,已经成为现代主要的通信手段之一。光纤通信的载波通常选在近红外波段,其波动性明显,粒子性较弱。在激光光源的输出端虽然掺有红外光量子,但在光路转弯半径较小处,光量子会从光导纤维的表层逃逸出来,因为光量子爱走直线。因此,光纤只能输送光波(光纤的全反射)而不是光量子。所以,激光光纤通信是光波通信而不是量子通信。

我认为由潘院士主导的北京至上海千余公里长程的光纤量子通信干线是不能实现量子通信的。理由如下:

为了提高光源的量子效应。1,选用绿色或蓝紫色激光;2光纤外表镀金属反射膜以防量子泄漏;3光纤或光缆直线布设。

但是,仍然有不可逾越的难题无法克服:

光量子穿越光导纤维的长度或深度十分有限,可能只有数百米光量子就被吸收殆尽了。总不能每百米就建设一个中继站吧!光在液态透光媒质水中的光速约为22万公里/秒,穿透深度在300米左右,可以从蛟龙号潜水器多次在马里亚纳海沟深潜观测实验中证实,海面下300米已是一片漆黑。光在固态透光媒质玻璃纤维中的光速约为20万公里/秒,穿透深度估计不会超过300米。如果只有300米的通信距离,即使可能实现量子通信,其实用性几乎没有多大意义。北京至上海的通信干线得建3000多个中继站呀!

由此看来,北京上海光纤通信干线只能是普通的激光光波通信,而不可能是量子通信。由于光纤中的光速只有20万公里/秒,北京至上海信号延时约5毫秒左右,要比两地之间的电通信还慢一些。但两地至赤道上空36000公里高度的同步卫星传送信号,往返加纬度距离在90000公里以上,比较距离增大90倍,信号延时约300毫秒。两地的光纤通信时间比同步卫星的通信时间缩短60倍,可不要误认为是超光速60倍,其实是距离缩短的缘故。光纤通信需要在每50到数百公里距离范围建立一个中继站。

三,???? 激光大气通信(空间通信和激光卫星通信)

大气对光的吸收和散射作用较强,早晨和晚边的太阳发红说明厚厚的大气吸收和散射了除红光以外的可见光。大气对红光和红外光的吸收很少。因此,激光大气通信采用红外波段的几个窗口为好。近红外波段800-1300纳米,1500-1900纳米为优选,中红外波段太赫兹波段8000-14000纳米,一般不采用,已经偏离激光通信范围。

近红外窗口基本上满足全天候激光通信的要求,是量子通信卫星选用的波段。

激光大气卫星通信要实现两地通信的同步接受跟踪难度较大,尤其是多地多用户的通信更是难上加难。高轨道的地球同步卫星离地太远;低轨道通信卫星离地约800公里,须建立许多个卫星构成的全球激光通信网络,激光束的方向性很强,只为少数用户服务,维护成本很大,在经济上很不划算,因此,实用性价值不高。而卫星的微波通信实现地面空间全覆盖,可容纳不计其数的(手机)用户同时使用。卫星微波通信是个好的方法,前景广大,应不断开发。而红外激光大气卫星通信则前途渺茫,人们应该抛弃这个研究项目。而我国发射的量子通信卫星更是荒唐,别说是量子通信不能实现,即使是实现了也无实用价值。真不应该把钱拿去做无价值的试验。

 

量子通信是个死胡同,自激光器发明以来的50多年中,无法统计有多少批次的科学家已经从这个死胡同里走进去又走出来。在科技发达的西方国家里,不乏智商低落的科学家,他们相信非局域性量子纠缠的超距作用,那是伟大的“神”的力量。这些洋垃圾传播到中国的时候,每位有头脑的科技工作者,科技爱好者应有独立思考的精神,不随波逐流。历史将会检验一切。

 

 


物理学研究需警惕唯心主义的“魅惑”《今日中国》杂志2016年三月两会特刊(科技栏目)文章

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物理学研究需警惕唯心主义的“魅惑”

文/北京快三网站站长?? 吴东敏

在物理学领域,超距作用是物理学史上出现的关于作用力及传递媒介的一种观点。这一观点认为,相隔一定距离的两个物体之间存在着直接,瞬时的相互作用,不需要任何媒质传递,也不需要任何传递时间。与之相对立的观点被称为近距作用或接触作用。

量子纠缠描述的是两个粒子互相纠缠,即使相距遥远距离,一个粒子的行为将会影响另一个的状态。当其中一颗被操作(例如量子测量)而状态发生变化,另一颗也会即刻发生相应的状态变化。

这几种观点自诞生以来,一直存在着此消彼长的相互博弈。

近代物理学400多年以来,从主流观点来看几乎所有的物理学家都认为,物质之间力的作用方式只能是近距作用,不可能是超距作用。

近代科学始祖笛卡尔提出的太阳系起源的“漩涡说”,曾经是17世纪最有权威的宇宙论。他认为宇宙空间中的物体不存在“超距作用”,并最早将亚里士多德的“以太”观念引入到科学里来,作为中间媒质传递力的作用,解释磁力和月球对潮汐的作用力。

早在牛顿以前,当时的大多数自然哲学家也都认为超距作用带有神秘色彩,而更倾向于近距作用观点。

1686年,牛顿提出万有引力定律,表达了天体之间或粒子之间的引力关系,但并未解释引力的传递过程和作用时间。从牛顿力学的观点,超距作用可以视为一种现象,也就是说牛顿的引力定律某种程度上支持超距作用观点,但牛顿本人并不认为引力是超距的,他相信以太的存在。只是由于人们没有找到以太存在的证据,以太模型也都存在缺陷,所以,牛顿的弟子认为以太并不存在,天体之间的引力是超距作用,可以认为是比光速快得多的瞬时作用。因此,把引力作用中的“超距”信条归之于牛顿是不正确的,而应归之于其学生。

1837年,法拉第提出电场,磁场的概念,用电力线,磁力线来表达电磁相互作用,用“场”的概念取代以太和用电磁以太来表达物质的近距作用。之后,麦克斯韦用偏微分方程组来描述电场,磁场及其性质,被很多物理学家视为经典电磁场理论而接受。这些研究促进了超距作用的衰落和近距作用的确认。再后来,爱因斯坦沿着麦克斯韦的思路,修改了牛顿的万有引力概念,也用“场”的概念和引力场偏微分方程来表达引力,用引力场取代笛卡尔的以太,物理学家们同样接受。而他认为真空中光速是一切物理作业传播速度的极限,也就排除了瞬时超距作用的可能性。

可以看出,这些物理学家的共同观点是:用物质(以太或场)的近距作用形式来传递相互作用,而不相信物质之间存在超距作用。

爱因斯坦引力场方程是条难解的二阶非线性偏微分方程,它的两个近似解史瓦西解和克尔解都把爱因斯坦时空导入奇点。对此,霍金在其名著《时间简史》中说道:“经典广义相对论由于预言无限大密度的点而预示了自身的垮台。”虽然霍金对大爆炸理论的修正,及黑洞引力效应,面积定理,无毛定理,量子效应等理论的建立做出了决定性贡献,但他本人并不相信广义相对论和大爆炸理论,也不相信自己的黑洞理论,这也是他把虫洞和时间旅行等科学幻想也写进了他的书中的原因。只是20世纪20年代以后,爱因斯坦是世界物理学权威,像霍金这样的身份地位怎敢触碰广义相对论这条红线,因此在表达自己观点的时候他都比较隐晦,而许多教授学者甚至霍金身边的弟子都没有读懂霍金的《时间简史》,不理解霍金的真正灵魂。

其实,从20世纪70年代起,霍金投入到“量子引力”理论研究之中,他认为,天体之间的引力作用是通过被称为“引力子”的虚粒子的不断交换来实现,这种引力子非常奇妙,它没有质量,天体会连续不断地发射引力子传递引力作用,使天体互相吸引。

现代高能粒子物理学认为,宇宙中的一切结构皆由62种“费米子”和“玻色子”构成,其中由13种被称为自旋分别为0,1,2的“玻色子”传递力的作用,引力子是玻色子的一种。还有传递电磁力的玻色子“光子”,传递弱力的三个重矢量玻色子,传递强核力的8个“胶子”,这表明天体之间的引力作用,原子核与电子之间的电磁作用,核子之间的强作用,核子内部的弱作用,都是近距作用,它们两者之间并不是一无所有或空无一切的超距作用。

显然,近距作用是近代和现代物理学界中物体与物质粒子相互作用的主流观点。近距作用与超距作用两种不同观念是区别唯物主义与唯心主义的分水岭与试金石。支持近距作用观点是近代400年从哥白尼,伽利略,笛卡尔,牛顿,胡克,库伦,惠更斯,法拉第,麦克斯韦,赫兹,开普勒,普朗克,爱因斯坦,霍金等几乎所有物理学家的共识,是数千年人类文明从神学走向科学的重要标志。

当然,自然科学发展总是在艰难曲折中不断前进的,“量子纠缠”观点的产生,发展就是其表现之一。

20世纪初,德国物理学家普朗克在黑体辐射实验中发现能量与频率成正比关系E=hf,显示了h成为最小能量单位,被称为最小“能量子”或“量子”,频率f的数值是自然数列,所以,能量是一份一份像粒子,能量是不连续的。普朗克自己都无法相信这个“量子”观念,然而这个设想与实验结果却十分相符。后来,爱因斯坦提出“光子”概念,其实,光量子才是量子力学的基石,逐渐发展成为一门真正的科学——量子力学。对于量子力学基本原理的诠释理解在科学界始终存在不同的观点。1935年,“量子纠缠”观念被爱因斯坦-波多斯基-罗森桥(爱·波·罗或EBR)等三人作为一个悖论的质问提出,被作者称为“鬼魅般的超距作用”。爱因斯坦咒骂超距作用为鬼魅作用,是因为人们认识宇宙问题的思想方法牵涉到是否符合哲学和逻辑学定律定理等重大问题。爱因斯坦“上帝不掷骰子”的决定论量子力学与波尔的概率论量子力学之间产生了严重分歧。海森堡的“不确定性原理”是世界上不可回避的基本原理,对于粒子的位置与速度不能同时被精确观测到,遵守统计规律的概率论量子力学才与实验现实相符。尽管如此,持续了20多年的爱因斯坦波尔之争,爱因斯坦至死坚持不相信量子力学是完备的科学。由此可见,对于不能直接观测到的微观世界现象的规律是不能用一两个,三五个实验就能够证明而使人信服的,宇宙的复杂程度是人们难以想象的。爱因斯坦如此执着和自信是基于他对唯物主义哲学的信任。在小的局域范围内,量子之间的纠缠或相互作用,可能有人们未知的物质在传递力的作用。非局域大距离的量子纠缠指的是两个或多个量子系统之间存在瞬时的强关联,它们之间无须任何媒质,那也是绝对不可能的。

20世纪下半叶起,西方物理学在发展中渗透进了更多的唯心主义设想,可能把物理学研究引向歧路。重新提出“量子纠缠”与“超距作用”就是其中一个例子。中国科技大学常务副校长,中国科学院院士潘建伟日前主持的“量子隐形传态项目组”于2013年测出,量子纠缠的传输速度至少比光速高4个数量级(10000倍以上)。他们宣称量子纠缠的实在性,非局域性,隐变量以及测量等量子力学问题在量子计算和量子通信研究中起重要作用。对此,我感到十分震惊,有以下疑问和建议:

1,为了消除学者的误会,潘院士可先说明一下本项目中的量子概念指的是“粒子”还是“波”;

2,电子,离子,核子是能量子,算不算本项目中的量子?电子计算机与量子计算机有什么不同?

3,本项目中相互纠缠的量子是光子,电子,原子还是其它粒子?

4,对纠缠量子的制备和纠缠效应的测量是本项目的重要部分,应向社会公布量子纠缠原理的实验设备,实验仪器,实验器材,实验程序和实验报告,也便于广大科学研究者,科学爱好者对本项目的实验结果,包括“量子纠缠”及“超距作用”等问题深入了解,提出质疑;

5,量子纠缠的传输速度比光速快10000倍,是如何测算出来的,可靠吗?

6,所谓的两个或多个量子系统之间的量子纠缠极有可能是一种无线遥控装置,它可能工作在微波,远红外或近红外,可见光波段范围内某个未开发的区域之中,虽然隐秘性很好,但不可能是超距作用。另外,测出来的传输速度比光速快10000倍,由于传输距离,所需时间如此之短,可能在皮秒,飞秒数量级,如果仪器工作在某非线性区域,会产生差之毫厘谬以千里的后果,如再加上计算方法一旦有误,测算结果会严重失真。超光速问题是敏感问题,是不能随便下结论的,须十分谨慎。

7,近距作用长期是学术主流,爱因斯坦-波多斯基-罗森桥思想实验提出的EBR悖论被广为接受,潘院士研究团队的研究理论和结果与之显然有出入,孰是孰非,是科学界十分重大的事件。建议中国科学院拿出必要的实验研究经费或在某科委科协主持下召集科学工作者组成项目组,制作必要的设施,直观清晰地验证“量子隐形传态研究项目组”的量子纠缠效应和超距作用实验的真实性,科学性;

8,从正反两个方面进行科研项目的研究可提高研究效率,促进和加快研究步伐,可更有效地防止研究误入歧途,可相对节省科研经费,另外,本项目是极为重大的项目,不管结果如何,只要做好能说明问题的实验,都是对人类科学的重大贡献。

怀疑批判精神是科学永葆青春的必要动力。请原谅我对“量子隐形传态项目”提出的“挑战”,追求真理是科学工作者人生的最大愿望。

 

《今日中国》杂志2016年03月两会特刊科技栏目第52-54页发表上述文章(图片从略)。

 

 

 


《今日中国》杂志2016年三月两会特刊发表: 物理学研究需警惕唯心主义的“魅惑”

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王令隽:也来纠缠一下量子纠缠

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最近有几位朋友同时送来一篇奥创智能网的报道,“50年物理难题盖棺定论,爱因斯坦被证明错了”,要我写点东西科普一下。这篇报道说,“爱因斯坦是量子理论的始作俑者,可他本人一生都不愿接受量子力学的怪诞结论。他说过一句很有名的话“上帝是不投骰子的”,旨在否定量子力学对物理世界概率性的描述。”“然而,几天前由荷兰物理学家发布的实验结果终于表明,爱因斯坦错了。”。这位荷兰物理学家(Ronald Hanson)做的是什么实验呢?是在相距1.28公里的两个实验室通过“量子纠缠 ”来超光速传播信息的实验。这篇报道一面说他的实验“无懈可击”,一面又说“两边的光子精确同时到达的成功率很低,大约1.5亿个光子对中才能有一对光子成功干涉并实现电子的远程纠缠。因此,该实验一共進行了22个多小时,却只得到245 次有效数据。不过,该团队目前正在努力改進,以期提高效率。”听起来好像有点底气不足,有懈可击。
我一直不太愿意去纠缠量子纠缠,除了分身乏术以外,一个很大的原因是这个问题其实是一个很容易就通过实验得出结论的问题,根本不需要牵扯到深奥的理论和哲学。
量子纠缠最热门的两个研究方向都是实验课题:一个是量子计算机,一个就是上面这篇报道中所说的超光速信息传输,或曰量子隐形传输。前者纯粹从量子力学波函数的理论解释得到灵感,后者则是从激光物理实验中得到灵感。搞量子计算机的人们扬言,一旦量子计算机研制成功,其威力将大大超过现有的数字计算机,能够破译数字计算机无法破译的密码,因此对军方有强大的诱惑力。军方也因此成了这一研究方向的重要资金来源。搞隐性传输的人们扬言,他们可以通过量子纠缠以超过光速很多倍的速度传递信息,并且保密程度非常高。国内有官方媒体甚至报道说遁术也是可以实现的。这些,当然也对军方有极大的诱惑力。不过,这两个研究方向扬言的前景都是可以实验验证的东西,而不是像大爆炸宇宙学家鼓吹的东西,是远在140亿年前或者几百亿年以后的故事或者现象,或者在谁都不能到达的高维空间,无法验证验错。研究量子纠缠的人们扬言他们的结果 – 量子计算机或者隐性传输 – 都是有直接的军事用途的,是可以用实验直接检验的。假如你是一个不懂量子力学的国防部总装备部的部长,可以问问他们,你们的量子计算机能不能破译这段密码?你们的隐性传输线能不能以超光速将这段情报加密发到西沙的边防站?这就是实践检验。
我曾经问过一位在洛斯阿拉莫斯国家实验室从事量子计算机研究的朋友:你们现在这方面的研究进展如何?比如说,你们的“量子计算机”能够做几位的加减 乘除?和最简单的只能做四则运算的计算器(calculator)相比,性能如何?体积多大?价格相差多少?他不能答。近来好像不太听到有关量子计算机的报道。
相比之下,对量子隐性传输的媒体报道却风头正健,风光得多。这项研究其实也非常容易实验验证。电磁波以光速传播,已经不是什么尖端科学,而是被工程技术人员用于平常的作业之中的实用技术。举个例子,大型钢铁厂的电缆都是埋在地下的,因为走明线太危险。可是地下电缆也有问题。如果一条电缆因为过流而产生短路,就会烧断,工人们叫“放炮”。必须立即修复以恢复生产。可是因为电缆是埋在地下的,必须先找到事故点,才能挖下去维修。外线电工们有一种仪器,专门用来找事故点。方法是从电缆终端(通常在变电所)发送一个很尖的电脉冲。这个脉冲传到事故点以后就被反射回来,因此在示波器上可以观察到两个脉冲信号。这两个脉冲信号之间的时间差就是电磁波从电缆终端到事故点一个来回的时间。这个时间差的一半乘以光速,就是事故点离终端的距离。这个方法的精度大约在几米的数量级(否则挖土的工作量就太大了)。这种设备在几十年前就有了,应该可以用来比较测验量子纠缠隐性传输的速度到底是不是真的比光速还快。还有更直截了当的方法: 让量子纠缠隐性传输线和普通的电报线路同时在两个城市之间传送一段莫尔斯码,看看哪个先到达。根据上述这篇报道的宣传,“两个朝相反方向运动的光子,只要不受干扰,无论相距多远都可以在瞬间传递信息。打个比方,即使牛郎和织女分居在银河两头,彼此心映即刻完成,无需时间。”银河两头的距离是多远呢?大约 30万光年。多宽?约1千光年。也就是说,一束光从银河这边走到那边需要一千年,或者说大约一千万小时。牛郎织女要在七月七日晚上相会,前后不到12个小时,时间很紧,见面以后还要执手相看泪眼,互诉离别之苦,问问小孩上幼儿园的问题是否得到解决,还要留点时间做量子纠缠。这一切都要在王母娘娘早上睡醒横加干涉之前完成,所以他们飞过鹊桥的时间大概也就只有一个小时。即是说,他们过桥的速度应该比光速快一千万倍。可是量子纠缠专家们说“即使牛郎织女分居在 银河两头,彼此心映即刻完成,无须时间”。就是说,牛郎织女量子纠缠的速度是无穷大!这是21世纪版的柏拉图恋爱!以这种速度和电磁波比,当然必胜无疑。
一个无法改变的事实是,量子隐形传输并不能传送任何物质或能量。量子隐形传态需要借助经典信道才能实现,因此并不能实现超光速通信。在量子隐形传输中,传输的只是“量子态”,而发送者和接收者都对这个量子态始终一无所知。这怎么能传送信息,应用于实际通讯呢?
能够传输“量子态”,却不能传输信息,这如何理解呢?举个简单例子。两个人打乒乓球,你只有两种状态:得分或者不得分。(这和电子相似,只有两个量子态:自旋向上或者向下。)你只要观察一个人是否得分,不用看另一个人(不用测量),就能知道他这球是否得分。又假如你有一对祖传的龙凤剑,也只有两个量子态:龙剑或者凤剑(又可叫做雌雄剑),母亲要你弟弟把其中一把从江南带到塞北你的戍边哨所。你打开一看,上面刻了一条金龙。你不用任何测量就立即知道妈妈留在身边的宝剑上刻的是凤凰,从你看到你的宝剑之时刻到你知道妈妈留下的宝剑是凤凰剑之间的时差,理论上可以等于零。如果用从杭州到雁门关的距离除以时间间隔,把结果定义为隐形传态的速度,它可以是无穷大。但是,这传递了任何信息吗?没有。真正的信息传递是通过经典传输手段,也就是你弟弟来传输的。他的速度取决于他是步行还是骑马。弟弟必须告诉你,另一把宝剑是存放在家里还是被妹妹作为嫁妆带到了岭南,也就是说,你必须知道游戏规则(理论)。在量子隐形传输实验中,规则(理论)是事先就知道的。这个例子所说的道理最早是由爱因斯坦、波多尔斯基和罗森(Einstein, Podolsky and Rosen)三人提出的一个假想实验来说明的,叫EPR佯谬。
如果你有兄弟七八个,祖传有十八般兵器(多个量子态),那么当你看到弟弟带来的龙泉宝剑时,是不可能知道远戍辽阳的大哥收到的到底是杀手锏还是钩镰枪的,除非弟弟告诉你。另一方面,辽阳的大哥到底收到什么兵器,你无法改变,无法控制,因此无法传递信息。你要想传递信息,对方的某种物理量(比如对方耳膜的振动,无线电收发报机中的电信号)必须能够受你控制。而这些都是所谓的“量子隐形传态”做不到的。
不过,芸芸众生和国防部负责分配科研经费的首长们是不知道这个底细的。他们被 “量子纠缠的传输速度至少比光速高4个数量级。在量子纠缠的帮助下,带传输量子携带的量子信息可以被瞬间传递并被复制,因此就相当于科幻小说中描写的超时空传输” 的科幻宣传误导,以为他们的“量子纠缠”可以实现超光速信息传输,甚至还可以量子加密。如此神奇高超的技术,当然应该大力支持。国防科研要舍得花钱,哪里在乎几个亿?让他们搞去,以免外国人争了先机。所以“量子计算机”和“量子隐形传输”的科研经费源源不断。
朋友们可能会说,如果“量子隐形传输”并不能真正传输信息,却又要拼命宣传“量子纠缠的 传输速度至少比光速高4个数量级。”“相当于科幻小说中描写的超时空传输”,那早晚是要被揭穿的呀?问题是,“早晚”是多长时间?社会心理对科研过程通常能够等待几十年。可是,几十年后,人们不就可以看出“量子隐形传输”到底能不能瞬间传递信息了? 如果你做不到,岂不是就真相大白了?社会心理的奥妙就在于此:几十年后,人们仍然会以新时间为起点,继续等待几十年,而不会质问说:“你们几十年前就说能 够实现超光速通讯,为什么现在还没有实现?”自上世纪末开始到现在,“量子纠缠”也热门了几十年了。时至今日,无论是量子计算机还是量子隐形传输,都还停留在研究室和新闻媒体,和实际应用毫无关系。但是人们不会计较这些,社会公众仍然会以今天为起点,再等几十年,好像以前几十年什么都没有发生过。几十年后的公众,会以那时为起点,再等几十年。永远不会有考绩的时候。这里的关键之一,是要通过媒体向社会描绘诱人的未来和希望。如果某种研究某一天能够实现科幻小说中的 “超时空传输”,可以保证信息传输的隐秘,甚至可以实现量子遁术(人体传输),可以实现高速量子计算破译密码,那公众和国防部就会一直支持下去。关键之二就是发明大量的一般人听不懂的行话术语(jargon),比如量子纠缠,量子计算,量子信息,量子密码,量子解码,量子点,量子比特,量子相变,EPR佯谬,贝尔不等式,等等等等。这些行话术语有两个作用:既可以给人以“这门学问很深”的印象,又给人以“这一研究 应用非常广泛”的印象。对于如此深奥而具有广泛应用前景的研究,谁忍心批评指责,中断研究经费呢?再等它几十年,又有什么不可以呢?这情形和长生不老药的研究极其相似。凡是给某一真人研究经费研制长生不老药的皇帝陛下,都希望在自己有生之年能够练出长生不老药,也就是说,二三十年应该出成果。可是,即使二三十年也出不了成果,他还是会一直等下去,等到死也不会停止这项研究,因为长生不老的希望太美好,太神圣。皇帝死了,别的皇帝会继续长生不老药的研究,这种过程可以重复几百遍,可以持续几千年。直到20世纪的现代美国,虽然没有皇帝,还是有人满怀希望。我儿子高中毕业时,有位医生朋友劝他学医,这当然没有什么不对。不过他的理由很奇怪,说是两年之内就会有长生不老药上市,并劝我买这家医药公司的股票。而今20年过去了,虽然长生不老药还没上市,但是人们并没有放弃炼制长生不老药的希望。
不管人们如何宣传公关,始终改变不了这样的事实:从事量子纠缠研究的人们,一方面年复一年地宣称实现了多么伟大的“突破”,比如实现了八个粒子的纠缠态,另一方面又说这方面的研究还是在理论探索阶段;一方面扬言量子隐形传态可以实现超光速密码传输,甚至可以进行远距离人体传输(遁术),可以不用宇宙飞船就把人送到其他的星球和其他银河系,另一方面又说量子隐形传态不可能用来传输信息和质量能量。这样既保鲜了美好的希望,取得了社会对现在的研究项目的资金支持,又对将来可能的失败有言在先,到时候可以推卸责任。
对量子纠缠的实际市场行情有了比较清楚的认识以后,我们就可以来务务虚,谈谈理论与哲学问题了。玻尔曾说:“谁要是第一次听到量子理论时没有感到困 惑,那他一定没听懂。” 其实,如果你第二次听到量子理论时没有感到困惑,你也还是没有听懂。为什么呢?因为人们津津乐道的所谓“波函数”根本就不是行波的函数。光的波函数是经典电动力学中麦克斯韦场方程的解,非常简单的正弦波,而不是量子力学中任何方程的解。光波(行波,驻波)都是经典物理的概念。光波的传播,反射,折射,绕射,干涉,极化等都是经典物理光学的内容,和量子力学毫无关系。光的干涉现象和量子纠缠概念完全是不同的概念。量子力学中的量子态,是电子或其他粒子的状态,是薛定谔方程的解(且不管相对论量子力学)。可是薛定谔方程根本就不是波动方程,它的解根本就不是波函数,而是几率分布函数(正统教义如此说)。有的朋友说,行进中的电子也是波。我要他把电子的波函数写出来,他就是写不出来。至于描述电子的波动方程,就更不要谈了。教科书上总是举电子的干涉图案为例证明电子也是波。可就是教科书也写不出电子束的波函数。一写出来就会露马脚。如果不管有没有波动方程,只是偷用水波或者电磁波的行波函数,那振幅的物理意义是什么呢?写不出电子的波动方程和行波的波函数,怎么可能实现“电子的远程纠缠”?尤其奇怪的是,电子的波函数怎么可以通过光波来纠缠?
不仅爱因斯坦不能接受“几率波”的不定论哲学,就是量子力学的发明者薛定谔也不理解。他提出了薛定谔方程以后在求解方程时得出了量子化条件,算出了氢原子光谱的能级,结果和里得伯公式相符。但是这个方程的解到底是什么东西,薛定谔自己也不知道。好像只是一个空间的函数。反正得到了里得伯公式,解释了氢原子光谱,这就够了。
可是,对于薛定谔方程的解没有物理解释,就使整个理论蒙上了神秘的星相学色彩,使人感到非常不舒服,也给薛定谔方程的可信性甚至合法性蒙上了阴影。所以Max波恩就提出了一个解释,说薛定谔方程的解是波函数,其平方等于粒子出现在某一空间点的几率密度。按照这个解释,电子在任一时刻出现在空间的什么地方是不确定的。它既可以在这里,也可以在那里。人们无法知道它的确切位置,只能算出它出现在某一空间点的几率。根据波恩的几率解释,说某个粒子某一时刻在什么空间位置是没有意义的。所以爱因斯坦在给他的回信中才说“上帝不掷骰子”,意思是物理世界的规律是决定的,物体或粒子在某时某刻的位置也是一定的,而不是随机的。
波恩是海森伯的老师,两人都是哥本哈根学派的重要人物。哥本哈根学派将量子力学的非决定论几率解释推向极端,居然认为一个系统的状态是不确定的,他的实现取决于观察者的观察或者测量行为。这个道理的一个直观例子就是,美洲印地安人到底存在与否,取决于哥伦布是否发现了新大陆。在哥伦布发现新大陆之前,印地安人是不存在的。薛定谔于是设计了一个假想实验,就是有名的薛定谔猫实验,来驳斥这种理论之荒谬。薛定谔猫实验是这样的:把一只猫封在一个密室里,密室里有一个密封的毒药瓶,上面有一个锤子,锤子由电子开关控制,电子开关由放射性原子控制。如果原子核衰变,则放出阿尔法粒子,触动电子开关,锤子落下,砸碎毒药瓶,放出毒气将猫毒死。如果原子核不衰变,则猫就不会死。原子核的衰变是随机事件,也就是说,在一定时间内,猫到底是死是活是随机的。根据哥本哈根学派的哲学,在打开密室之前,这只猫处于一种死与活的叠加态。
薛定谔挖苦说:按照哥本哈根学派的解释,箱中之猫处于“死-活叠加态”,要等到打开箱子看猫一眼才决定其生死。(请注意!不是发现而是决定,仅仅看一眼就足以致命!)只有当你打开盒子的时候,叠加态突然结束,坍塌为某一本征态(叫做“波函数坍缩”)。但物理学中没有任何一个公式或者理论能够描述这种坍缩。尽管如此,长期以来物理学家们出于实用主义的考虑,还是接受了哥本哈根的诠释。但是薛定谔自己从来不接受这一解释。
哥本哈根派坚持:是的,当我们没有观察的时候,那只猫的确是既不死也不活的。他们有一句名言:“当我们不观察时,月亮是不存在的”。也就是说,月亮 本来是不存在的,当苏东坡观察到“月出于东山之上,徘徊于斗牛之间”时,才突然坍塌出来了。等他和朋友“相与枕籍乎舟中,不知东方之既白”时,月亮又坍塌到另一个状态了,不存在了。过了三个月,苏学士再游赤壁,又观察到“人影在地,仰见明月”,“山高月小,水落石出”,月亮又突然坍塌成“存在”的量子态了。苏老夫子返而登舟睡觉的时候,月亮又坍塌了,不存在了。可是此时说不定弟弟子由在另一个地方与睡梦中的哥哥“千里共婵娟”,于是月亮又不得不坍塌到子 由的后院。这可不得把月亮忙坏了?问题是,在苏东坡看见“月出于东山之上”之前,“月亮本来是不存在的”。一个本来不存在的东西,如何坍塌出来呢?这岂不是无中生有的创造论吗?在哥伦布发现新大陆观察到印地安人之前,印地安人是不存在的。同样,在此之前印地安人也从来没有观察到哥伦布和他的船队,因此哥伦布们也是不存在的。这样大家都不存在。如此类推,你很容易证明全人类和整个宇宙都不存在。这就是主张“当我们不观察时,月亮是不存在的”的哥本哈根哲学教给我们的深奥的哲学新思维。朋友们可能会说,王教授何必浪费这么多笔墨,跟这些没有常识的人较真?可是,就是这些非常荒唐的“你不测量,物理量就不存在” 的教条,唐而皇之地充斥在量子力学教科书里,作为“新思维”(new paradigm)故弄玄虚,误导学生。当然,我实在不愿意浪费笔墨谈什么“人体传输”或“遁术”之类的东西。我不知道现在中国还有几个人相信遁术。
说到这里,我要谈一下爱因斯坦的物理哲学思想。大家都知道我对相对论是完全彻底地否定的。所以有的朋友以为我看到“50年物理难题盖棺论定,爱因斯 坦被证明错了”之类的报道,一定会乐于附和,一起来反对爱因斯坦。恰恰相反,在对待量子力学和波函数的解释这个问题上,我是支持爱因斯坦的。他说“上帝不 掷骰子”,说量子纠缠是“鬼魅般的超距作用(spooky action at distance)”, 反映了爱因斯坦的睿智。爱因斯坦的哲学思想比较复杂,很难简单地说成是唯物主义还是唯心主义。他的思想中有相当的唯心主义成分,比如他把方程式形式上的美和对称性当作一种物理规律;把时间和空间当作数学变换参数而无视其物理本质;假定宇宙是有限的;假定现实世界是四维平直空间中的三维超球面;他毕生追求一个统一理论;等等。但是,爱因斯坦的唯心主义是有底线的。比如,他不能接受量子力学的不决定论;他相信,即使你不观察,月亮仍然存在;他主观上也尊重质能守恒定律,尊重因果关系(尽管他的相对论可能违反这些定律和关系);他认为宇宙是稳定的。当他发现自己的有限的三维超球面宇宙模型不能稳定时,便没有继续在宇宙学上折腾。他抛弃了自己提出的本质上是星相学性质的万有斥力宇宙项。他从来都不接受宇宙膨胀的理论,从来都不承认大爆炸宇宙学所依据的弗里得曼方程。所以,大爆炸宇宙学的许多荒唐结果与他无关。但是,他是相对论的创造者,宇宙项和三维超球面概念的始作俑者。宇宙学之所以坠入神学星相学的不归路,爱因斯坦难辞其咎。


物理学究竟有哪几大核心公式(物理科学与物理史学的绝唱)?

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【2013-5-26日补注】本文是对2300多年来物理学高屋建瓴的宏观评价与精准把握,并且完全符合物理学的客观实际,有!但这样的工作并不是每一位物理学家或者科学院院士都能够做到的。如果本文作者还参与创立了物理学的五大核心公式,那么,他的科学贡献就更是不可估量!(点击观看)。

纵观物理学金碧辉煌的大厦,我们不禁感概万千!抚今追昔,从2300多年前亚里士多德(公元前384-322)的《物理学》到牛顿(1642-1727)的《自然哲学的数学原理》,再到今天物理学庞大的理论体系,究竟有哪几大公式堪称物理学的核心公式呢(请注意:自1901年-2013年这112年间共有195人荣获诺贝尔物理学奖)?

所谓物理学的核心公式,必须是主宰物理运动中某一个大类运动的基本定律或者公式(例如主宰机械运动的牛顿第二定律,主宰电、磁、光运动的麦克斯韦方程,主宰微观粒子运动的薛定谔方程),或者是揭示最基本、最重要的物理关系与实质的公式或方程,例如,爱因斯坦质能关系式甘永超波粒二象关系式。前者揭示了质量、能量、时间、空间与运动之间的关系,它是物理学中最基本的关系——物理学就是研究物质(质量、能量)在时间、空间中的运动,后者则是物理学中最重要的关系,因为实物(粒子)与场(波)之间的关系至高无上——被(瑞德尼克)称之为“物理学所面临的尚未征服的山峰中的最高峰”,也是爱因斯坦一辈子苦苦求索的问题。

另外,物理学的几大核心公式最好还能与物理学史上的几次重大事件(例如物理学史上的五次大综合或者第六次大综合的开端(见下面的注释六))相对应、相吻合就更是天遂人愿、花好月圆了……

综上所述,物理学的五大核心公式应该是:

一、牛顿第二定律(主宰机械运动,与物理学史上第一次大综合相对应)

二、麦克斯韦方程(主宰电、磁、光运动,与物理学史上第三次大综合相对应)

三、薛定谔方程(主宰微观粒子运动,与物理学史上第五次大综合相对应)

四、爱因斯坦质能关系式(揭示时间、空间、质量、能量、运动之间的关系以及核武器原理,与物理学史上第四次大综合相对应)

五、甘永超波粒二象关系式(揭示实物与场(或者粒子与波)的关系以及核导弹克星——巨粒子炮原理,与物理学史上第六次大综合开端相对应,为我们开启了“后粒子物理学”时代。其四维形式与教科书表达见最后的附件,它是量子力学两大开山之作集成后的升级

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注释一:“电磁波”与“光量子”之间的关系,是天才的物理学家爱因斯坦苦苦求索了一辈子的问题,今天的甘永超却居然能够给出精准的数学表达并且已经被写进了教科书中!而瑞德尼克在《量子力学史话》一书中关于“物理学最高峰”的宏论早已震耳发聩:“今天,决定微观世界统一体的最深刻本质的全部问题,就是物理学所面临的尚未征服的山峰中的最高峰:物质的两种基本形式——实物(粒子)与场(波)——之间的相互关系。”你觉得“波粒二象关系式”在物理学中应该处于什么地位?

注释二: 当今物理学前沿存在四大疑难,它们是:“波粒二象性之谜”、“光的本性之谜”、“粒子与场的关系之谜”、“物质世界的最基本结构单元之谜”;而破解这四大疑难的钥匙就是“甘永超波粒二象关系式”及其衍生出来的“π型三重波粒二象性”与“太极粒子波”(如上三个图)。早在1994年,甘永超就完成了“经典电磁场按光子对应分解”,揭示了“经典电磁场在结构上的粒子性”——第三种波粒二象性;而后,他又把爱因斯坦、德布罗意揭示的前两种波粒二象性与第三种波粒二象性完美而又和谐地统一起来,揭示了微观客体的“π型三重波粒二象性”;据此,他还预言了物质世界的最基本结构单元——“太极粒子波”的存在,并给出了“波粒二象关系式”的物理解释。参见:娄兆文等编,自然科学概论,北京:科学出版社,2012,44-48页。你觉得“波粒二象关系式”在物理学中应该处于什么地位?

注释三:“甘永超波粒二象关系式”将开辟一个新学科或新领域——“后粒子物理学”(只有能够开辟一个新学科或新领域,才堪称物理学的核心公式)。它至少是对爱因斯坦、德布罗意和甘永超所揭示的“三种波粒二象性”的概括和总结,特别是对“π型三重波粒二象性”这一物理模型的数学抽象。而“太极粒子波”则又是对“π型三重波粒二象性”(当然也包括“波粒二象关系式”) 的进一步解读和发展。事实上,这一个物理公式(波粒二象关系式)、两个物理模型(“π型三重波粒二象性”与“太极粒子波”)首尾呼应,浑然天成,开辟了继“分子物理”、“原子物理”、“原子核物理”、“粒子物理”之后的又一个新学科与新领域“波与粒子的统一——‘太极粒子波物理’”并预言了一种新武器——“巨粒子炮”的存在。你觉得“波粒二象关系式”在物理学中应该处于什么地位?

注释四:“甘永超波粒二象关系式”能够直接导出普朗克能量子假设和德布罗意物质波假设这两个诺贝尔物理学奖公式(把量子力学的两大开山之作统一起来),间接导出四个诺贝尔物理学奖(第一种、第二种波粒二象性的揭示与实验验证)结果,要不是其中有两个内容发生重叠,该公式就可以包含六个诺贝尔物理学奖!试问:科学界还能找出第二个这样的公式吗?你觉得“波粒二象关系式”在物理学中应该处于什么地位?

注释五:在热力学与统计物理学中,我们也曾刻意寻找物理学的核心公式,但那里的微观粒子,要么服从经典的力学规律,要么服从量子的力学规律,并没有被新的基本定律所主宰。不过,值得一提的是:还是出现了几个新的统计规律,但它们比较分散,力量不集中,比较弱小,找不到一个共同的统计规律。另外,这里的能量转化与守恒定律也可以并入整个物理学中的能量转化与守恒定律,并被爱因斯坦质能关系式的质-能守恒所包含。这也就是说,从物理学史上的第二次大综合中还找不到一个具有代表性的核心公式与之对应。希望今后会有新的发现。

注释六:物理学史上的五次大综合与已经开始的第六次大综合:

第一次大综合:17世纪,伽利略研究地面上物体的运动,打开了通向近代物理学的大门。牛顿在此基础上把地面上物体的运动与天体的运动统一起来,揭示了天上地下一切物体的普遍运动规律,建立了经典力学体系,实现了物理学史上的第一次大综合。

第二次大综合:18世纪,经过迈尔、焦耳、卡诺、克劳修斯等人的研究,经典热力学和经典统计力学正式确立,从而把热与能(能量转化与守恒定律)、热运动的宏观表现与微观机制统一起来,实现了物理学史上的第二次大综合。

第三次大综合:19世纪,麦克斯韦在库仑、安培、法拉第等物理学家研究的基础上,经过深入研究,把电、磁、光统一起来,建立了经典电磁理论,预言了电磁波的存在,实现了物理学史上的第三次大综合。

第四次大综合:1905年,爱因斯坦在分析当时有关光速测量方面出现的种种矛盾的基础上,创立了狭义相对论,把物理学扩展到高速运动领域,建立了新的时空观(物质、运动、时间、空间相互关联),这是物理学发展史上的第四次大综合。

第五次大综合:20世纪,普朗克在解释黑体辐射的实验规律时提出了量子论假设,经爱因斯坦、波尔、德布罗意、海森堡、薛定谔、狄拉克等人的努力,发展了量子力学,把物理规律扩展到微观领域,完成了物理学发展史上的第五次大综合。

第六次大综合:随着“第三种波粒二象性”的揭示和“三种波粒二象性”的和谐统一,人们终于破解现代科学的四大疑难(①波粒二象性之谜、②光的本性之谜、③粒子与场的关系之谜、④物质世界的最基本结构单元之谜),从而完成物质的两种基本存在形式——实物(粒子)与场(波)——之间的统一。这就是物理学的第六次大综合。所以,一位名家早就指出:“今天,决定微观世界统一体的最深刻本质的全部问题,就是物理学所面临的尚未征服的山峰中的最高峰:物质的两种基本形式——实物(粒子)与场(波)——之间的相互关系。”

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吴东敏提出与“量子纠缠”相关的一些参考问题

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敬请院士,研究员,教授和科学工作者,研究爱好者,首先思考与“电子纠缠”和“光子纠缠”有关的问题,以便作进一步的探讨:

  1. 关于“电子纠缠”。1897年,最著名的粒子物理学家汤姆逊在阴极射线实验中发现“电子”。于后,对电子的质量,电荷的参数进行探测,比较有权威的参考数值是:me=9.1×10-31kg ,? e=-1.6×10-19C

    现我提出一些与电子纠缠更深层次直接或间接相关的思考题:

  1. 电子的内部结构怎样?为什么会有这样的结构?
  2. 电子的外表携带什么物质?这些物质的结构,性质怎样?
  3. 电子为什么会有自旋的性质?
  4. 电子为什么具有磁性?
  5. 电子为什么会发光?
  6. 两个电子在什么情况下会相互吸引(纠缠)?
  7. 与电子磁性相应的一些问题:
    1. 原子核为什么会有磁性?
    2. 地球为什么会有磁性?
    3. 恒星为什么会有磁性?
    4. 中子星为什么磁性很强?
    5. 月球为什么磁性很弱?
    6. 日地之间为什么存在空间磁场?
    7. 在磁体中,磁畴到底是什么?
    8. 科学家为什么60多年以来,至今找不到磁单极子?
    9. 磁是由电产生的吗?
    10. 磁的本质到底是什么?
  8. 与电子发光相关的问题:
    1. 原子核外层价电子发生轨道转移时为什么会发光?诸如蜡烛燃烧和各种化学燃烧现象加以说明。
    2. 把电子束导入矩形加速器轨道时,为什么在四个转角切线方向看到发光现象?
    3. 在真空管中,阴极电子被加速到达屏极时为什么会发出蓝光?
    4. 正负电子对撞机中的正电子从何而来?
    5. 你知道正电子的内部结构吗?
    6. 为什么正电子是短寿命的粒子?
    7. 正负电子对撞为什么只观测到强烈的光辐射而别无他物?
    8. 同步辐射光源中的电子为什么能发出高能的纯色光?
    9. LED光源是电子发光吗?
    10. 单晶硅光电池能否把太阳光转变成电子?
  1. 关于“光子纠缠”。“光”的本性问题,是数千年人类文明至今一直未解开的难题。近代科学400多年以来,伟大的物理学家自笛卡尔,牛顿,胡克,惠更斯,麦克斯韦,赫兹,普朗克,爱因斯坦以来对光本性问题的探索曾经付出极大的努力。光是波还是粒子的二象性问题一直是物理学界始终争论的问题。爱因斯坦提出的“光子说”,认为光是粒子的实验在康普顿散射实验和光电效应中得到证明,光的“波动说”在干涉,衍射,偏振等波动现象也被许多实验所证明。爱因斯坦的光子和普朗克的光波(黑体辐射)是“能量子”,能量总是相斥的,不可能相吸或者纠缠。光子纠缠到底是怎么回事,敬请科学爱好者首先重温如下与“光”相连的各种实验效应:光电效应,电光效应,磁光效应,光磁效应。思考微观世界乃至尺度在10-21m以下的空间环境,物质结构及其运行规律问题。
  1. 光电效应
    1. ,典型的光电管实验。
    2. ,各种太阳能光伏发电。
    3. ,各光敏电气元件。(光敏二极管,光敏电阻)。
    4. ,其它各种光电传感器。
    5. ,静电现象。

2,? 电光效应

  1. 白炽灯发光。
  2. LED照明。
  3. 雷电现象。
  4. 各种工业电弧发光现象。
  5. 其它各种各样的电照明光源。

3,磁光效应

  1. 法拉第旋光效应。
  2. 克尔磁光旋转效应。
  3. 塞曼谱线分裂效应。
  4. 科顿-穆顿磁双折射效应。

4,光磁效应

  1. 光致磁化率变化实验。
  2. 光致磁晶各向异性变化实验
  3. 其它光感效应在光存储,光检测,光控制应用研究。

5,一些思考题

  1. 你是否思考过暗物质问题?
  2. 你是否思考过中微子问题?(它的结构,性质,从哪儿来,到哪里去等等)
  3. 你是否思考过日地空间中除了存在中微子外,是否还存在“正微子”,“负微子”和其它微子?
  4. 如果空间中存在中微子,正微子,负微子,它们将以什么形式存在以维持它们之间作用力和数量上的平衡?
  5. 光的传播媒质必须是平均密度非常小,刚性非常大(弹性非常小)的空间连续物质结构,你能想象出这种结构吗?
  6. 你每次在观察,分析,辨别,判断物质与物质结构发生运动变化时,是否首先考虑自然力是“因”,运动变化是“果”这种因果关系?

6,量子力学基本原理的理解解释,你赞成哪一种?

    1. 传统解释。
    2. PTV系统解释
    3. 统计解释

?7,量子的定义

  1. 你是否同意我对量子的定义:量子是尺度小于10-14m,具有能量的微观粒子。原子尺度的数量级为??? 10-10m,

    核子尺度????????????? 10-14m,

    电子尺度????????????? 10-15m—10-16m? (约0.8×10-15m)

    光粒子尺度??????????? 10-21m,

    以太粒子尺度????????? 10-23m—10-24m? (约0.4×10-23m)

    单位米m以1000倍递减的单位是:

    毫米mm(10-3m)

    微米um(10-6m)

    纳米nm(10-9m)

    皮米pm(10-12m)

    飞米fm(10-15m)

    阿米am(10-18m)

    仄米zm(10-21m)

    幺米ym(10-24m)

  2. 电子,光子分别属于量子的一种。原子,离子尺度较大不归类于量子,你同意吗?
  3. 中微子尺度大约是10-20m—10-21m,它的能量很小,但有多种“味”属同素异构体,不列入量子范围。你同意吗?
  4. 正微子的尺度与中微子相当;荷质比较小;它来自太阳(恒星),它的分布密度构成日地空间的正电场;它也是正电子衰变的产物;也是导体中的主要电流物质。正微子是宇宙中最重要的粒子之一,将来科学界承认它,可以把它作为量子。在“二粒三构”理论中,把中微子,正微子,负微子一起列为以太物质。
  5. 纠缠概念。纠缠是粒子之间的相互作用,你同意吗?
  6. 纠缠是粒子之间的引力作用,你同意吗?
  7. 斥力作用能使粒子之间分开,从此两茫茫,再不相互纠缠,你同意吗?
  8. 你是否可以断定:量子纠缠是量子之间的吸引作用。对吗? 

     

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近距作用与超距作用及量子纠缠

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近距作用与超距作用及量子纠缠

? ????????北京快三? 吴东敏

? 物质粒子或物质结构之间的相互作用,是相互之间自然力的作用。在长期的科学总结中,自然力只有四种:引力,电磁力,弱力,强核力。近代物理学400多年以来,几乎所有的物理学家都认为,物质之间力的作用方式只能是近距作用,不可能是超距作用。超距作用是物理学历史上曾经出现过的一种观点,超距作用指的是相隔一定距离的两个物体之间存在着直接的,瞬时的相互作用,不需要任何传递媒质,也不需要任何传递时间。

? 近代科学始祖勒奈?笛卡尔(1564-1642年),法国人。霍金在他的名著《大设计》中曾经十余次提到笛卡尔的名字。笛卡尔提出太阳系起源的“漩涡说”,曾经是17世纪最有权威的宇宙论。笛卡尔认为宇宙空间中的物体不存在“超距作用”,并最早将“以太”(ether)引入到科学里来,作为中间媒质传递力的作用,解释磁力和月球对潮汐的作用力。

? 1686年,艾萨克·牛顿(1643-1727年)提出万有引力定律,表达了天体之间或粒子之间的引力关系。但他未解释引力的传递过程和作用时间。虽然牛顿也相信以太是存在的,但由于人们没有找到以太存在的证据,所有的以太模型也都存在缺陷。所以,牛顿的弟子认为以太并不存在,天体之间的引力是超距作用,不需要任何传递媒质,也不需要传递时间,可以认为是比光速快得多的瞬时作用。

? 超距作用是超自然的作用,本来属于四大宗教和神学的观念,在哲学上属于唯心主义的观念范畴,对于信奉唯物主义哲学的物理学家来说,绝对不会相信两个物体在它们之间没有任何关连的情况下会发生任何作用。

? 1837年,迈克尔·法拉第(1791-1867年)提出电场,磁场的概念,用电力线,磁力线来表达电磁相互作用。用“场”的概念取代以太和电磁以太来表达物质的近距作用。其实,“场”仅仅是一种设想,虽然法拉第以来的科学家对场的本质并不了解,可是就这样不明不白,糊里糊涂地把“场”视为“特殊物质”作为传递媒质传承至今已有170余年。法拉第以后经麦克斯韦(1831-1879年)用几条偏微分方程组成的方程组来描述电场磁场及其性质,居然物理学家们都能接受相信,并把它视为经典电磁场理论。后来爱因斯坦(1879-1955年)也模仿麦克斯韦,修改了牛顿万有引力概念,也用“场”的概念和引力场偏微分方程表述引力,用引力场取代笛卡尔的以太,物理学家们也能接受相信。可以看出,这些物理学家的共同观点是,用物质(以太或场)的近距作用形式来传递相互作用,而不相信物质之间存在超距作用。

? 爱因斯坦引力场方程是条难解的二阶非线性偏微分方程,它的两个近似解史瓦西解和克尔解都把爱因斯坦时空导入奇点。霍金在其名著《时间简史》中说道::“经典广义相对论由于预言无限大密度的点而预示了自身的垮台。”虽然霍金对大爆炸理论的修正,黑洞引力效应,面积定理,无毛定理,量子效应等理论的建立起决定性的贡献,但是霍金根本不相信广义相对论和大爆炸理论,也不会相信自己的黑洞理论,所以把虫洞和时间旅行等科学幻想也写进他的书中。20世纪20年代以后,爱因斯坦逐渐成为至高无上的世界级物理学权威,像霍金这样的身份地位怎敢碰触广义相对论这条红线。霍金表达自己的观点比较隐晦,许多教授学者甚至霍金身边的弟子没有仔细阅读霍金的《时间简史》,不理解霍金的真正灵魂。

? 其实,从20世纪70年代起,霍金投入到“量子引力”理论研究之中。去除爱因斯坦引力“场”的概念,在量子引力理论中,霍金认为,天体之间的引力作用是通过被称为“引力子”的虚粒子的不断交换来实现,这种引力子非常奇妙,它没有质量,天体会连续不断地发射引力子传递引力作用,使天体互相吸引。

在现代高能粒子物理学中,认为宇宙中的一切结构由62种“费米子”和“玻色子”(36种夸克,12种轻子,14种玻色子)构成,其中由13种被称为自旋分别为0,1,2的“玻色子”传递力的作用,引力子是玻色子的一种。还有传递电磁力的玻色子“光子”,传递弱力的三个重矢量玻色子,传递强核力的8个“胶子”,这表明天体之间的引力作用,原子核与电子之间的电磁作用,核子之间的强作用,核子内部的弱作用,都是近距作用,它们两者之间并不是一无所有或空无一切的超距作用。近距作用是近代和现代物理学界中物体与物质粒子相互作用的主流观点。近距作用与超距作用两种不同观念是区别唯物主义与唯心主义的分水岭与试金石。支持近距作用观点是近代400年从哥白尼,伽利略,笛卡尔,牛顿,胡克,库伦,惠更斯,法拉第,麦克斯韦,赫兹,开普勒,普朗克,爱因斯坦,霍金等几乎所有物理学家的共识,是数千年人类文明从神学走向科学的重要标志。

自然科学发展总是在艰难曲折中不断前进。20世纪初,德国物理学家普朗克在黑体辐射实验中发现能量与频率成正比关系E=hf,显示了h成为最小能量单位,被称为最小“能量子”或“量子”,频率f的数值是自然数列,所以,能量是一份一份像粒子,能量是不连续的。普朗克自己都无法相信这个“量子”观念,然而这个设想与实验结果却十分相符。后来爱因斯坦提出“光子”概念,其实,光量子才是量子力学的基石,逐渐发展成为一门真正的的科学——量子力学。对于量子力学基本原理的诠释理解在科学界始终存在不同的观点。1935年,“量子纠缠”观念被爱因斯坦波多斯基罗森桥(爱·波·罗或EBR)等三人作为一个悖论的质问提出,被作者称为“鬼魅般的超距作用”。爱因斯坦咒骂超距作用为鬼魅作用,是因为人们认识宇宙问题的思想方法牵涉到是否符合哲学和逻辑学定律定理等重大问题。爱因斯坦“上帝不掷骰子”的决定论量子力学与波尔的概率论量子力学之间产生严重分歧。海森堡的“不确定性原理”是世界上不可回避的基本原理,对于粒子的位置与速度不能同时被精确观测到,遵守统计规律的概率论量子力学才与实验现实相符。尽管如此,持续20多年的爱因斯坦波尔之争,直到1955年,爱因斯坦至死坚持不相信量子力学是完备的科学。由此可见,对于不能直接观测到的微观世界物质现象的规律是不能用一两个,三五个实验能够证明而使人信服,宇宙复杂性的程度是人们难以想象的。爱因斯坦如此执着和自信是基于他对唯物主义哲学的信任。在小的局域范围内,量子之间的纠缠或相互作用,可能有人们未知的物质在传递力的作用。非局域大距离的量子纠缠指的是两个或多个量子系统之间存在瞬时的强关联,它们之间无须任何媒质,那也是绝对不可能的。

20世纪下半叶起,西方物理学在发展中渗透进更多的唯心主义设想,可能把物理学研究引向歧路。重新提出“量子纠缠”与“超距作用”就是其中一例。1996年,中国科技大学物理学硕士潘建伟先生到奥地利维也纳大学攻读博士学位,从事量子纠缠和其它量子物理信息方面的研究工作。回国后,现任中国科技大学常务副校长,中国科学院院士。由潘院士主持的“量子隐形传态项目组”于2013年测出,量子纠缠的传输速度至少比光速高4个数量级(10000倍以上)。宣称量子纠缠的实在性,非局域性,隐变量以及测量等量子力学问题在量子计算和量子通信研究中起重要作用。对此,我感到十分震惊。我有以下疑问想法和建议:

  1. 为了消除学者的误会,潘院士首先应该说明,本项目中的量子概念指的是“粒子”还是“波”。
  2. 电子,离子,核子是能量子,算不算本项目中的量子。潘院士心目中的电子计算机与量子计算机有什么不同。
  3. 本项目中的相互纠缠的量子是光子,电子,原子或者是其它粒子,应当很明确地说明清楚。
  4. 对纠缠量子的制备和纠缠效应的测量是本项目的重要部分。应该向纳税人公布量子纠缠原理的实验设备,实验仪器,实验器材,实验程序和实验报告。基本的量子纠缠原理实验应该不属于保密范畴,若愿意公开整个实验装置和实验过程更好。这样做是为了便于广大科学研究者科学爱好者对本项目的实验结果,包括“量子纠缠”及“超距作用”等问题提出质疑。
  5. 本项目组测出量子纠缠的传输速度比光速快10000倍,是用什么仪器设备测量的,还是算出来的,可靠吗?
  6. 我认为:所谓的两个或多个量子系统之间的量子纠缠极有可能是一种无线遥控装置,它可能工作在微波,远红外或近红外,可见光波段范围内某个未开发的区域之中。虽然它隐秘性很好,但也不可能是超距作用。所谓测出来传输速度比光速快10000倍,很可能是误会,由于传输如此短距离,所需时间非常短,可能在皮秒(ps),飞秒(fs)数量级。如仪器工作在某非线性区域,会产生差之毫厘谬以千里的后果,如再加上计算方法可能有误,测算结果会产生严重失真。超光速问题是敏感问题,是不能随便下结论的,须十分谨慎。
  7. 对于近距作用还是超距作用问题,究竟是400年以来大批著名科学家诸如笛卡尔,牛顿,法拉第,麦克斯韦,爱因斯坦,霍金错了,还是潘建伟院士错了?是现代高能粒子物理理论错了,还是潘建伟院士错了?对于量子纠缠的EBR悖论,是爱因斯坦等三人错了,还是潘建伟院士错了?这些都是科学界十分重大的事件。建议中国科学院拿出必要的实验研究经费或以某科委科协主持下召集科学工作者组成项目组,制作必要的设施,直观清晰地验证“量子隐形传态研究项目组”的量子纠缠效应和超距作用实验能否成立,同时说明是否有学术造假之弊。世界上大部分魔术是可以被揭穿的,是否真金须要用火来炼。
  8. 从正反两个方面进行科研项目的研究有如下益处:
  1. 可以提高研究效率,促进和加快研究步伐。
  2. 可以比较有效地防止研究工作误入歧途。
  3. 本项目是极为重大的项目,不管结果如何,只要做好能说明问题的实验,都是对人类科学的重大贡献。
  4. 可以相对节省科研费用,对纳税人有所交代。科学发展的脚步不能停顿,纳税人的钱不能浪费!

? 请原谅我对“量子隐形传态研究项目”提出挑战,追求真理是科学工作者人生的最大愿望。谢谢所有科学家和科学爱好者的关注。

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????????????????????? 2015/10/14?? 于上海

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研究超光速的美籍华人学者—-张操教授

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研究超光速的美籍华人学者—-张操教授
胡昌伟

今年在科学网上有一篇博文“50年磨一剑:超光速20倍”,其关注度的数据是:热度45,4460次阅读,204个评论,推荐数20。可见该文很吸引科学网读者们的眼球。它的作者就是美籍华人物理学家张操教授。
在物理学界,超光速是个既绕不开,又很难碰的问题。说它绕不开,因为有许多现象显示超光速的存在,比如已经发现有几十个类星体内部子源的视速度存在着超光速;在量子隧道效应和量子隐形传态等实验中存在着超光速;SN1987A超新星爆发后,中微子比光子早到达地球3个多小时等等。然而,大多数物理学家对超光速问题“敬而远之”,因为作为现代物理学两大基础之一的相对论认为:任何物体的运动速度或信号的传播速度都不能超过真空中的光速。因此,研究超光速是有风险的,这需要一种实事求是,大无畏的,敢于反潮流的创新精神。张操教授就有这样的精神,他的这种精神既表现在学术上,也体现在生活中。
张操教授1942年出生,1960-1965年就读于复旦大学核物理专业。在大学三年级时,他与同班女同学董蓓蕾相恋了。当时,大学生不能谈恋爱是一条不成文的潜规则,触犯这条规则是要受到惩罚的。但他俩的恋爱发自内心,真诚、纯洁,他们认为这是神圣的,就坚持了下来。
在大学毕业分配时,他俩受到了实实在在的惩罚:张操被分配到安徽,董蓓蕾被分配到北京。他们的爱情经受了七年分居两地的考验。后来,他们坚贞的爱情打动了董蓓蕾工作单位的军管会主任,是他(军人也有情!)帮助把张操的工作从安徽调到了北京。后来,他俩一起去美国讲学和工作,退休后又双双回上海定居,他俩的婚姻生活可以说是白头偕老,美满幸福。
张操大学毕业踏上工作岗位,正逢“造反有理”的文革时期,他在学术上也造了一次反。当时,学术界认为:河外星系的普遍性红移是多普勒的速度效应,即红移值越高,它们逃离地球的速度就越大。他对此提出了质疑,写了《宇宙学红移的可能解释》一文,并于1974年发表在当时国内唯一的一家物理学杂志《物理》上,并引起了一些讨论。
当时,世界上还没有个人电脑,更没有英特网。可是美国的物理学界有一个收集前沿科研信息的很好的做法,他们办了一个期刊《物理学文摘(Physics Abstract)》,它不仅收集欧美的物理学论文,也关注苏联和中国的物理学论文,有专人负责翻译。张操惊喜地发现,他的论文摘要竟出现在《物理学文摘》上。 估计翻译者是台湾人,他把张操的名字翻译成:“Tsao Chang”。 为了保持科学论文上作者名字的一致性,后来他就一直采用这个英文名字。
1980年,乘中国大地上的改革开放的春风,张操有幸得到了胡耀邦总书记的关心,作为访问学者前往美国进修了近二年。他在办理护照时填写了Tsao Chang这个名字,外交部批准了。大陆人办理出国护照时采用台湾人的英文拼法,张操或许是第一个。到美国以后,很多台湾人以为张操是从台湾去美国的,张操回答说,他是从大陆来的中国人,与台湾人是一家。
张操的第一篇英文论文发表在1979年的欧洲《物理快报》(Physics Letters)上,论文标题的中译是:“各向异性空间中的麦克斯韦方程”。其学术观点是,根据宇宙微波背景辐射的各向异性,可定义一个特殊的惯性系,从而麦克斯韦方程组可以改写成为另外一种形式。这种“定义一个特殊的惯性系”的做法,是带有反潮流性的。当时在中国打字机也很少,他用手写稿向《物理快报》投稿后,对是否能够正式发表把握不大。想不到,他很快收到了该刊物主编的回复,表示接受论文发表。该编辑部还帮助他校正英文,并替他英文打字,论文很快在3个月时间内发表了。回想起来,他很感谢那位主编,因为那篇论文的发表过程几乎是一个奇迹。不仅如此,那篇论文发表以后,就有美国教授邀请他去美国访问,这使张操走出了一条他原来没有设想过的人生道路。同在1979年,他的另外一篇英文论文“超光速研究的一个新途径”发表在英国物理期刊上,这是他对超光速研究的第一篇论文。
在张操的几篇英文论文中,他研究了Tangherlini教授在1959年提出的“推广的伽利略变换”。在这种变换的框架中,可以描述超光速运动的粒子。在美国期间,张操教授与Tangherlini教授有3次互访。大约在1981年,张操教授前去拜访时,Tangherlini教授还带他前去哈佛大学听英国物理学家霍金教授的一场讲座。
在中国与美国,张操教授曾教授过电动力学,近代物理等课程,并兼搞相对论和引力理论的研究,发表研究论文二十多篇。他个人研究的重点一直是超光速问题。在1985年初的一次国际学术会议上,他预言了中微子是超光速粒子。在2000年,他与复旦大学资深教授倪光炯合作研究了中微子超光速的量子方程。
张操教授在美期间,还研究了空间物理学。其中有几年参与了美国太空总署与斯坦福大学合作的大型实验项目:引力探测器B的误差分析。美国的“引力探测器B”卫星项目,耗资7.5亿美元,其目的是为了验证相对论性的“惯性系拖曳效应”导致的陀螺仪自转轴偏转。其角度之小,就好比是从400米远之外去看人的一根头发丝。有人质疑, 花7.5亿美元做这样一个实验值得吗? 张操教授对此有同感。他认为,所谓的科学共同体,在无形中操控了科学研究的话语权和资源分配权,他们热中于花大量人力物力去验证细微的相对论性效应,却冷落了对有前景的超光速研究的投入。
张操教授说:美国的空气好,水好,但我更喜欢中国的文化和生活习惯。2003年,他从美国亚拉巴马州大学退休,就携夫人回上海定居。在中国继续从事物理学研究,并且参加与科学有关的社会活动。他现在是上海市老科协创新委的副主任,也是上海市科普校园行专家讲师团成员。他在许多学校作过科普讲座,很受学生的欢迎。
2011年10月,张操教授的专著《物理时空理论探讨—超越相对论的尝试》由上海科学技术文献出版社出版。2012年6月,张操的科普书《穿越时间可能吗?——PK?<时间简史>》由复旦大学出版社出版,并曾经在上海书展上得到推荐。2012年12月,上海科教电影制片厂为张操拍了科教影视:《探秘时间旅行》。2013年春季,张操在上海复旦大学核科学与技术系任外聘教授。
自古以来,人们对于时间的单向性是公认的。可是,自从1905年以来,相对论的时间定义成为了物理学时间的唯一定义,从此,时间的单向性被歪曲了。在这里,超光速运动成为了禁区,但时间却可以通过“虫洞”被穿越。近几年,宣传时间始于宇宙大爆炸,时间是相对的、虚幻的,时间可以被穿越等等之类观念的大量“科普”和影视作品充斥了市场,误导着青少年。张操教授看在眼里,急在心中,为了坚持时间单向性的自然属性,发扬中华文化的优秀传统,2015年4月,张操教授与他的朋友们在山西临汾市的一所双语学校的校园内建立了“时间公理”教育石碑,上面大书:时间永远是单向流逝的。时间机器不存在,人类利用“虫洞”进行星际旅行是不可能的。
近年来,张操教授与复旦大学研究生廖康佳以及南阳理工学院樊京博士合作,研究交流电可能超光速的实验,颇有收获。他们已经在《现代物理》等学术期刊上发表了“导线中交流电场时间延迟的测定”等论文。其中指出:在特定的电路参数情况下,交变电场的速度可以大大超过光速。这个实验结果表明,狭义相对论是有局限性的,光速不是一切物质运动的极限。张操教授认为,他们的实验结果将打破延续了110年的相对论的理论教条。
张操教授以300年前的意大利科学家伽利略作为他的偶像。他说:“我感到很幸运,能够生活在互联网时代。虽然耳朵聋了,眼睛花了,但我每天可以与网友交流,阅读很多信息,还能进行科学研究。我坚信超光速是存在的。”


张操:超光速可怕吗?

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在物理学界,超光速的研究长期被看成是“旁门左道”,常常是简单地被否定、或者是轻蔑地贬低。受到这种舆论的影响,公众听到
“超光速”,心理上害怕;听到“虫洞”和“穿越”却感到好奇。
其实,“虫洞”和“穿越”远远要比“超光速”不切合实际。
在实验中,物理学家已经发现了许多超光速现象。例如,在反常介质以及光纤中,光的群速度可以超光速;近场的电磁感应速度可以超光速等等。 在1987年, SN1987A超新星爆发时既有中微子又有光子前往地球,中微子到达时间比光子到达时间早了3个多小时。由于这是天文现象,很难肯定中微子是超光速粒子。
中微子与原子的相互作用非常微弱,大部分中微子可以轻易地穿透地球。太阳内部核反应产生了大量中微子,每秒钟通过我们眼睛的中微子数以十亿计。然而,我们一点也不用担心中微子会伤害我们的眼睛。
现在,多数物理学家认为中微子有质量。如果是这样,中微子的速度就不是光速。按照我的研究(有论文为证),中微子是超光速粒子。如果是这样,超光速的中微子就一点也不可怕。
有人说,根据相对论,如果中微子是超光速粒子,时间会发生倒演。那么,这是一种误解。
时间代表万物运动的顺序性,任何单一的物质运动都不能改变时间的的顺序性。任何物理学理论都有一定的适用范围,我们不能因为理论设置的限制,否定实验的事实。
以我们最近研究的交流电的速度为例,我们发现交变电场在金属导线内的速度不是常数,它与电路参数相关。在大多数情况下,交变电场的速度是低于光速的。 可是在特定的电路参数情况下,交变电场的速度超过光速20倍以上。如果是这样,又有什么可怕呢?
这个实验的特点是简单和稳定,已经有多个实验室重复了这个实验。由于金属导线自身的分布电感与长度有关,所以纵向电场的时间延迟与频率以及导线长度有关。在我们的实验中,从时间延迟计算得到的交变电场速度代表导体内的电势能的能流速度,以及电信号的速度。
在交流电路的情况,电源产生的交变电动势直接把电势能和信息以纵场的形式同步地传送给电路的各个部分。这种传送能量的方式与电磁波是完全不同的。
我们的超光速实验结果与Maxwell理论以及电工学没有冲突。
在100年以前,天才的发明家特斯拉设想过,交流电速度可能是超光速的。在特斯拉的年代,技术上不可能测量交流电的速度。现在,我们很高兴地说,特斯拉的设想是正确的。
所以,自然界存在超光速运动,并不可怕。可怕的是受到教条的限制,束博了自己的思想。

参考文献
[1] Zhang, L., Zhan, L., Qian, K., et al. (2011) Superluminal propagation at negative group velocity in optical fibers based on brillouin lasing oscillation. Physical Review Letters, 107, Article ID: 093903.
[2]. 张操,廖康佳,樊京,导线中交流电场时间延迟的测定,Modern Physics 现代物理, Vol.5, 29-36,2015, http://www.hanspub.org/journal/PaperInformation.aspx?paperID=14804
[3] . 张操,廖康佳,“交变电场速度测量的物理原理”, 《现代物理》,Modern Physics, 2015, 5, 35-39。http://www.hanspub.org/journal/PaperInformation.aspx?paperID=14949
本文引用地址:http://blog.sciencenet.cn/blog-271800-893902.html (科学网张操博客)


王令隽:绝对真理与相对真理

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王令隽:绝对真理与相对真理
2015年元旦
关于绝对真理与相对真理的辩论,是一个老话题,也是哲学上的一个大话题。其实大多数人都接受这样一个观点:人类的知识是 不断进步的,今天认为是正确的真理,以后可能随着科学的进步会有修改或者发展,甚至完全被新的理论所取代。比如地心说被日心说取代,牛顿的光子说被惠更斯 的波动说取代等等。对此,应该没有人有异议。可是,有些人因此否认任何绝对真理的存在,甚至宣扬这么一种观点,所有我们现在以为是正确的东西,明天都可能 被证明为完全错误的。这完全是科学虚无主义和实际上的不可知论。我不认同这种极端相对主义的态度。人类的知识中如果没有一些长期稳定的原理,科学就不能发 展。如果没有一些永远不能违背的原理,科学上就没有是非。我曾经和一位极端的相对主义者辩论。他认为世界上的任何理论都不是绝对正确的真理。我说:“我至 少可以找到一条绝对真理。”
“说出来听听。”
“听好了:世界上不存在绝对真理—这是不是绝对真理?”
他立即语塞。
但是,仅仅在逻辑上证明绝对相对主义者的背理并没有解决问题。因为真正的问题是,在我们已有的科学知识中,到底哪些知识 是绝对不能违背的真理?哪些是可能被修改的相对真理?这些“相对真理”的真理性表现在哪里?到底如何判断?如果我们不能从我们掌握的科学知识体系中认定一 些绝对正确的不可违背的原理原则,或曰“绝对真理”,也不能对那些尚难称之为“绝对真理”的科学理论建立足够的信心,我们实际上就和相对真理主义者相去不 远。我希望通过几个典型问题的讨论来谈谈,在我们已有的科学知识体系中,哪些是绝对真理,哪些是相对真理,如何判断科学理论的价值和可信性。
相对真理论者经常举如下一些例子作为雄辩来说明世界上没有绝对真理:
1)一加一等于二曾经被认为是绝对真理。可是科学的发展产生了二进制。在二进制中,一加一等于十。
2)欧几里得几何曾经被认为是绝对真理。可是科学的发展产生了黎曼几何。在黎曼几何中,欧几里得几何的许多结论都不正确。比如说,在黎曼曲面上,过直线外一点不能作一条直线与它平行;三角形的内角和大于180度,等等。
3)因果律曾经被认为是不可违背的绝对真理,可是近代物理认为因果律可以被违背,时间可以倒流反演,历史可以倒转。
4)部分小于全体曾经被认为是绝对真理,可是在粒子物理中,部分可以大于全体。
5)人们曾经认为空间是三维的。可是弦论认为空间是10维的。可见空间的三维性也不是绝对真理。
6)能量守恒定律和物质不灭定律曾经被科学界认为是绝对不能违背的定律。可是近代物理认为能量和物质都可以从真空中创生,也可以湮灭。
还有很多例子。限于篇幅,我们先讨论这些。如果我们能从这几个典型例子的讨论中澄清一些糊涂概念,其他例子当可按照同样的精神理解。

一)一加一是不是等于二?
我想先请相对真理主义者回答,“一加一到底等于二还是等于十?是等于二正确还是等于十正确?或者相对地说,哪一个更正 确?哪一个更错误?”我想,大概没有人能说哪一个相对正确或者相对错误。为什么呢?因为两者都正确,只是进制的不同而已。在十进制中,或者任何大于二的进 制中,一加一都等于二。在二进制中,一加一等于“十”。可是人们不可忘记,二进制的“十”和十进制的“二”是物理上完全等同的东西。“一加一到底等于二还 是等于十”这个看似矛盾的命题是因为语言叙述的不准确造成的。在十进制和二进制同时存在的情况下,准确的说法应该是:“在十进制中一加一等于二”,“在二 进制中一加一等于十”。这样就不会混淆了。显然,两者都正确,没有任何一种说法是相对正确或者相对错误。当然,因为二进制只是在电脑技术中使用,在日常生 活中人们都用十进制,所以只要说“一加一等于二”,不必说明进制,从来不会误解。如果你用二进制,就得特别说明,否则就会被误解。如果您初次上女朋友家, 准丈母娘热情地招待你吃饺子:“小伙子,能吃几个饺子?”您不失时机地炫耀您的二进制学问,答道:“先来一万个吧!”您准能把准丈母娘吓晕:我的宝贝千金 怎么找了一个外星人?
这种用不同的进制表示同一个物理量的情况很多。比如中国以前一斤分成十六两,后来才改成一斤十两。有相当一段时间两种进 制同时使用。如果您想买四两糖,售货员会问:“老秤还是新秤?”就是先要问清进制。一位朋友从国内来过圣诞节,早上起来问外面温度是多少。“才50度。” “天啦!50度?我们那儿夏天最高才40度。”她才知道华氏和摄氏温度大不一样。科学上常用绝对温度,等于摄氏温度加上273度。所以,同一个物理事实, 比如水的冰点温度,用华氏表示是32度;用摄氏表示是零度;用绝对温度表示是273度。这种因为制式不同而得到的不同数值并不表示华氏或者摄氏温度是“相 对正确”,绝对温度“绝对正确”,而是都正确。水的冰点温度并不因为不同的表示方法而改变。
所以,说“一加一等于二”是相对真理的朋友是在以不同进制表达同一个物理事实来否认物理事实本身的绝对正确。“一加一等 于二”到底有多正确?这么说吧,如果“一加一等于二”是错的,整个数学科学都将全盘皆错。从四则运算,到代数三角几何数学分析微分方程拓扑群论微分几何, 就都是错的。所以,“一加一等于二”是绝对真理。

二)欧几里得几何是相对真理还是绝对真理?
欧几里得几何是一个相对真理论者经常引用的例子。他们说,在欧几里得几何中,过直线外任何一点可以而且只可以引一条平行 线,可是在非欧几何中就不正确。在非欧几何中,过直线外一点或者可以引无数条平行线,或者一条平行线都没有。又如,在欧几里得几何中,三角形的内角和等于 180度,可是在非欧几何中,三角形的内角和可以大于180度,也可以小于180度。可见欧几里得几何不是绝对真理。这些朋友显然把非欧几何看成是比欧几里得几何更先进,更正确的几何学。这是完全的误解和歪曲。
欧几里得几何和非欧几何中的一些不同的结论,根源在于对几何对象的定义。非欧几何中的“直线”其实是曲线,是非欧曲面上 的短程线(geodesic)。短程线的定义,就是过短程线上任何两点的线段以短程线的长度为最短。比如说,在一个球面上的任何两点可以划无数条弯弯曲曲 的线段。在这些线段中有一条是通过这两点的大圆的一部分。这条线段比任何其他线段都短,所以叫短程线。球面上的大圆也因此被定义为球面上的“直线”。在平 面几何里面,我们都知道“两点之间以直线为最短”,所以在曲面上把短程线定义为“直线”,就是直线概念的直接延伸和推广。
如此定义了黎曼曲面上的“直线”以后,就得到了一些和欧几里得几何不同的结论。比如,球面上所有的大圆,或者说“直 线”,都相交。因此,在球面上,“过‘直线’外一点不能做一条平行线”。另外,球面上三条大圆所形成的“三角形”的三个内角之和大于180度。举一个例 子,考虑两条经度相差90度的经线和赤道所形成的球面三角形。因为每两条“直线”(大圆)之间的夹角都是90度,所以三个角加起来就是270度,而不是 180度。
球面是曲率为正的(凸的)曲面。还有曲率为负的曲面。在曲率为负的(凹的)曲面上的情形又不一样。在这种曲面上,过“直线”(短程线)外一点有可能作无数条短程线与之平行(永不相交)。由三条短程线形成的三角形的内角之和小于180度。
这里似乎有三种互相矛盾的结论。到底哪一种是对的,或“相对正确”的呢?有没有“绝对正确”的结论呢?事实上,如果描述这三种情形的语言准确,这三种结论都正确,绝对正确,而且互不矛盾。对这三种情形的准确叙述应该是:
1)在平面(曲率处处等于零的曲面)上,过直线外一点可以而且只可以作一条平行线;三角形的内角之和等于180度;
2)在球面(曲率处处大于零的曲面)上,过短程线(大圆)外一点不能作另一条短程线(大圆)与它永不相交;三条短程线(大圆)所形成的三角形的内角之和大于180度;
3)在曲率处处小于零的曲面上,过短程线外一点有可能作无数条短程线与之永不相交;三条短程线所形成的三角形的内角之和小于180度;
这三个结论全都正确,绝对正确,都是绝对真理。所有的混乱都是因为将短程线定义为直线造成的。事实上,球面上或者狗追面(曲率小于零的曲面)上的短程线根本就不是直线。真正的直线是曲率处处等于零的线。
那么,将短程线定义为广义的“直线”有没有意义呢?有的,那就是这种广义的直线定义使罗巴切夫斯基从数理逻辑上证明了欧 几里得第五公设确实是公设,是没有办法由其他四个公设推导出来的。但是,如果因为这个原因就无视直线与曲线的差别,就认为欧几里得几何不正确了,甚至以为 有了高级的非欧几何,欧氏几何就可以抛弃了,就是完全错误的理解。实际上,任何黎曼曲面都是嵌在更高维的欧几里得本底空间中的。黎曼曲面上的几何是以欧几 里得本底空间的存在为前提条件的。如果本底空间中的欧几里得几何不成立,那么作为子空间的黎曼曲面上的一切几何对象及其运算,诸如矢量平移,度规联络,协 变微分,曲率张量等等的定义和数学分析都不可能,甚至连弧长的计算都不可能。所以,如果欧几里得几何不正确,黎曼几何也不正确。欧几里得几何固然比黎曼几 何简单易学,但是简单并不妨碍其正确,正如四则运算简单,但并不影响四则运算的正确。
总之,欧几里得几何是绝对真理,绝对正确,永远正确。
三)因果律与高维空间问题
对这两个问题,我已经在多篇文章中有过讨论。有兴趣者可以参见拙作《克鲁斯科变换和数学创造论的发端》和《高维空间与内部维度》。限于篇幅,我在此就不再赘述了,只是简单地陈述我的结论:原因必须发生在结果之前,这一因果律是绝对不能违背的绝对真理。凡是违背因果律的理论 都是错误的理论。
物理空间是三维的;时间是一维的单向的。时间不能倒流,历史不能倒转。时间是独立于任何其他物理量的绝对自变量。凡是违背这些基本事实的任何理论都是错误的理论。时间的一维单向性和物理空间的三维性是绝对真理。

四)部分能不能大于全体?
不能,绝对不能。这一绝对真理在粒子物理理论中被违反了。弱电统一标准模型假定质量等于零的光子是由两个有质量的玻色子的组合。质量为10 MeV的下夸克会衰变出一个质量大于80000 MeV的负W粒子和一个质量为5 MeV上夸克。这只能说明弱电统一模型的荒唐,而不能否定部分小于全体的绝对真理。我要在此进一步强调的是,部分小于全体的原则对质量,电荷和体积都必须 一一遵守。

五)物质守恒定律与能量守恒定律
这两个定律是科学的最为重要的成果。在科学实验和工程实践中,从来没有违背这两个基本科学定律的例子。物质不可以无中生有地被创生,也不可以被消 灭;能量不可以被创生,也不可以被消灭。 无论是正负电子对的产生还是湮灭,都仅仅是量子场论的理论概念,毫无实验证据。理论家们为了给创造论提供“科学”证据,居然把量子力学中的一个非常局部的 结果海森伯测不准关系捧为普遍的绝对真理,宣称这个“原理”可以从真空中无中生有地创生能量,并进而根据“质能等价原理”转变成物质,从而创造整个宇宙。 这完全是理论家们的幻想。他们的幻想不仅不足以否定能量和质量守恒定律,反而证明他们的幻想绝对错误。关于这个问题,我在“论质能关系”一文中有详尽的讨 论。兹不赘述。

六)判断绝对真理与相对真理的标准是什么?
当然是实践。我们上面讨论的一些命题,如一加一等于二,因果律,时间的一维单向性,物理空间的三维性,部分小于全体,欧几里得几何,能量守恒定律, 质量守恒定律等的正确性,经过了几百年甚至几千年无数次的实践检验,无一违反的例子。其真理性绝对不容置疑,因此可以用来检验理论的真伪。
不过,一个理论或原理要称得上是“绝对真理”,仅仅有大量的实验检验是不够的,因为实验检验毕竟是有限的而不是无限的。即使经过千百年的亿万次的检 验,也还是有限次的检验。所以,一个理论,一条原理,要称得上“绝对真理”,除了在人类已有的经验中不能有任何反例,还必须符合另一条标准:逻辑刚性。也 就是说,服从还是违反一条“绝对真理”涉及基本物理事实的大是大非问题而不仅仅是某一个物理量的精度问题。比如说,服从还是违反因果律意味着历史是否可以 倒转。是非常刚性的逻辑问题,不容违反。逻辑刚性还可以从另一个角度理解。我们固然没有可能对一个理论检验无数遍,但是如果这个理论一旦违反,就可以立即 导致违反物理事实的荒唐结论。所以逻辑刚性是可以用反证法来证明的。
物理空间的三维性也是非常刚性的原则。这里没有近似。没有2.9维 也没有3.1维。自由度必须是整数。大家都知道二维空间和三维空间的差别,也知道三维空间与四维空间的差别,应该能了解空间维度的刚性。
部分小于整体原则的刚性也是不难理解的。如果部分可以大于全体,就可以无中生有。同样道理,如果物质守恒定律和能量守恒定律可以违反,也可以无中生有,所以是实际上的创造论。其刚性于此可见。
一加一等于二也是非常刚性的真理。1加1不可能等于1.9或者2.1,不可能近似地等于2,而必须精确地等于2,否则整个数学体系就将被颠覆。1加1如果不是精确地等于2,也将导致创造论或世界毁灭论。
同样,如果欧几里得几何不成立,则包括黎曼几何在内的整个几何体系将被颠覆,因为黎曼几何的正确性是以本底空间的欧几里得几何的成立为先决条件的。 如上所述,黎曼几何所描述的几何是曲率不等于零的曲面上的几何,和欧几里得几何所描述的平直空间中的几何描述的是完全不同曲率的曲面上的几何,所以并不相 悖。
对于其他的理论或者原理是否绝对正确的判断,也必须遵守这两条判据:1)大量的实验证据(必须没有任何反例);2)逻辑刚性。

七)科学上还有哪些理论是正确理论?
能够称得上是绝对真理的论断毕竟不多。上面我们讨论的一些经过实践检验的千锤百炼的理论和原理远远不足以涵盖整个科学知 识体系。这些可以被称为“绝对真理”的东西绝大多数在几千年前就被人类认识了。科学发展到今天,人类的科学知识已经远远超过了这些“绝对真理”所能涵盖的 领域了。我们现有的知识体系的许多定律和原理,都不能说是“绝对真理”,而是“相对真理”,是有待继续完善,继续精确化,继续修正,甚至在某一天可能被新 的理论取代的理论。那是不是说,我们除了坚信一些有限的“绝对真理”,除了每天念叨“一加一等于二”“部分小于整体”“时间不能倒流”这些常识以外,对其 他的科学知识就一概怀疑,甚至完全否定呢?绝对不是。如果我们将科学信念和科学信心仅仅局限于非常有限的“绝对真理”,而怀疑甚至否定绝大多数科学定律, 那就实际上取消了科学本身,和绝对相对论者的差别也不过是五十步笑百步而已。我们现在掌握的科学知识体系中,虽然绝大部分还不能称之为绝对真理,但是其正 确性是被无数的科学实验和工程实践证实了的。我们应该对科学知识体系有足够的信心。让我们看看经典物理的例子。
经典力学是经典物理的支柱。伽利略和牛顿的经典时空理论和诸如质量,速度,加速度,能量,动量,角动量等力学概念的定义 以及牛顿三定律,加上牛顿的万有引力定律,构成了一个完整的经典力学体系。几百年来,经典力学被应用于建筑工业,交通工业,,机械制造工业,军事工业,航 空航天工业等无所不包的人类实践之中,成了推动文明进步的科学工具。也为其他理论(电磁理论和热力学)的形成和发展提供了基础。对经典力学的正确性,我们 应该有充分的信心。
那经典力学是否存在将来被进一步修正的可能呢?哲学上很难否定这种可能性。问题是,如何修正?与其哲学上空谈修正的可能性,不如看看20世纪理论家们对经典力学的修正所产生的后果,更能发人深省。
爱因斯坦修正了经典的时空观,把时间从独立的自变量变为依赖于空间和速度的因变量,以洛伦兹变换取代伽利略变换,演绎出 了狭义相对论。这个新的时空变换理论的第一个直接结果就是钟佯谬,一个证明狭义相对论不自恰的逻辑结果。第二个结果就是质能等价原理,一个没有任何实验证 实但却为创造论提供借口的结论。关于质能等价之谬误,我在《论质能关系》一文中有详细讨论。对于宣称证实了相对论的一些实验之谬误,我在《检验钟佯谬的对 称实验》一文中有详细讨论。
牛顿的万有引力理论是经典力学的重要组成部分。逻辑上,很难说牛顿的万有引力定律是绝对真理。事实上,多年来我自己也在 探索牛顿万有引力定律的修正,但不是爱因斯坦的修正法。爱因斯坦将万有引力归结为时空的弯曲,建立了一个四维二阶张量方程,称为爱因斯坦引力方程,以之取 代牛顿的万有引力公式。这就是广义相对论。对爱因斯坦引力方程的(0,0)分量作线性近似所得出的对牛顿理论的修正量实际上等于零。这使人们认为牛顿理论 是爱因斯坦的近似。可是,(0,0)分量的线性近似绝对不能掩盖广义相对论对牛顿经典引力理论的彻底颠覆这一事实。这种革命性的颠覆表现在广义相对论的几 个重要预言。其中一个预言是引力能使光线弯曲,这完全违背经典物理,也没有任何可信的实验证明。爱丁顿的日食观测实验把日冕对光线的折射解释成引力对光线 的弯曲。
爱因斯坦引力方程最简单的解析解,施瓦兹查尔德解,存在奇点无穷大发散。爱因斯坦引力方程的另一个解析解,科尔解,则证 明广义相对论违反转动相对性,并同样存在无穷大发散问题。广义相对论的这些无法解决的困难被拓扑学家们演绎出黑洞白洞多重宇宙等离奇概念,和经典物理毫无 关系。爱因斯坦的广义相对论应用到宇宙学,演绎出了荒诞不经的大爆炸理论。所以,广义相对论不是对牛顿引力理论的“修正”,而是彻底的颠覆。牛顿的万有引 力定律即使以后可能被修正,也不会是根本性的颠覆,而只是非常小的修正。我的估计是,修正量不会大于一亿分之一。而且任何修正都不应该有无穷大发散的问 题,不应该违背科学逻辑和绝对真理。我们用牛顿的引力理论可以提前三年预算出行星和卫星的位置,误差小于一个弧秒。如果说,天上的日月星遵照牛顿的万有引 力定律运行了千百万年,那么天体们遵照牛顿万有引力定律继续运行千百万年应该不成问题。对于这样的理论,我们应该有足够的信心。
经典物理的另一个重要理论是麦克斯韦的电磁场理论。麦克斯韦把电磁理论中的所有实验定律非常完美地统一在一个完备而又自 恰的理论中,预言了电磁波的存在,并立即得到了实验的证实,发明了无线电通讯技术。麦克斯韦的电磁场理论使我们懂得了光就是电磁波,因此有了物理光学。应 用经典电磁场理论,我们可以成功地解释电磁波(包括光波)的反射,折射,衍射,干涉,极化等所有电磁波的传播现象,直接应用到无线电天线和微波波导和微波 器件的设计。至于电力工业和电子工业,包括电脑和网络通讯工业,完全依赖经典电磁理论。所以,麦克斯韦的经典电磁理论的正确性,不仅在于其数学理论的完备 性和自恰性,而且在于电力工业电子工业电脑工业网络技术激光技术遥感遥测等尖端科学中每日每时无以数计的科学和工程实践所建立起来的信心所支持。我看不出 这样的理论需要任何修正。
经典的热力学理论不像牛顿力学和经典电动力学精确。许多定律只适用于一定范围,比如温度压力有一定的范围,工作媒质密度 不能太大,不能有相变,万有引力和电磁作用力(分子之间的粘滞力)小到可以忽略不计等等。在适用范围以内,热力学定律还是相当有效的。在热力学理论的指导 下,发明了蒸汽机,产生了18世纪的工业革命,直到今天,仍然和经典力学一起有效地指导着现代重型机械,车辆,飞机,导弹和航天器的设计。所以,经典热力 学的某些定理虽然很难说是绝对真理,但是在适用条件下是相当准确的。热力学中的一些原理,比如热力学第二定律和熵增长定律,具有深刻的哲学意义。(当然也 不是绝对真理,详见拙作《人能否死而复生—兼谈热寂说》。)

八)讨论绝对真理与相对真理的现实意义
现在讨论绝对真理与相对真理这种似乎是纯哲学的命题有没有现实意义?当然有。意义有二:1)通过这种讨论,我们可以揭穿一些理论家们违背基本科学逻辑和绝对真理颠覆科学贩卖神学的把戏;2)通过这种讨论,我们可以端正一些新理论探索的方向,避免否定一切的科学虚无主义。
20世纪理论物理学家们在构造新的理论时,从许多违背基本物理事实和科学逻辑的假定出发,比如:
1)假定时间不是独立的自变量而是随空间坐标和速度而变的因变量;
2)假定宇宙有限;
3)假定三维物理空间是四维超空间中的三维超球面;
4)假定时间有起点(大爆炸)和终点(大湮灭);
5)假定宇宙在大爆炸后的瞬间以超过光速二十几个数量级的速度暴涨;
6)假定宇宙大爆炸之前时空不存在,也不存在物理定律;
7)假定测不准关系可以从真空中产生能量,创生物质和整个宇宙;
8)假定物理量都是算符;
9)假定粒子由波函数代表,波函数的平方为物质密度;
10) 假定波函数可以进一步被当作算符,并表示成生成子和湮灭子;
11) 假定生成子和湮灭子算符可以创生和湮灭粒子;
12) 假定无穷大发散的质量和电荷等于零(重整化假定);
13) 假定质子与中子是同位旋空间中的两种状态;
14) 假定费曼图代表实际的物理过程;
15) 假定物质的相互作用是通过交换场粒子完成的;
16) 假定规范协变形是普适性原理;
17) 假定散射截面能谱图上的共振峰是基本粒子;
18) 假定粒子的质量小于其衰变产物的质量(整体小于部分);
19) 假定质量等于零的光子由质量不等于零的粒子组成;
20) 假定核子和介子都是由带分数电荷的夸克组成;
21) 假定夸克带有三种颜色和三种味道,而且是禁闭的;
22) 假定真空中存在无处不在无时不有的希格斯场(上帝粒子);
23) 假定所有粒子必须通过上帝粒子获得质量;
24) 假定时间是由实时间和虚时间组成的二维复时间,虚时间比实时间更实在;
25) 假定基本粒子是由十维空间的弦或者十一维空间的膜组成的。
这二十多个假设,同时又是结论。20世纪的理论物理学家们只要一提出假设,立即就成了结论和“尖端理论”,“前沿科学”,他们因此而违背的经典科学立即就被宣布“过时了”。有了这些假设出来的“真理”,理论家们就可以演绎出更多的革命性结论,比如:
1) 不同坐标系里的时钟快慢不一(钟佯谬);
2) 同时性是相对的;
3) 光速在任何参考系中都具有同样数值(光速不变原理);
4) 物体的长度会由于速度增加而缩短;
5) 质量会随速度增加;
6) 质量和能量等价,可以互相转化;
7) 在同一时空中可以重叠无数个宇宙;
8) 宇宙中97%的物质都是天体物理学家们无法观测的“暗物质”;
9) 宇宙中存在白洞黑洞虫洞(时空隧道);
10) 人们可以通过虫洞超光速旅行;
11) 人们可以坐时间机器回到从前改变历史;
12) 人们可以用时间机器作为无法防御的武器征服任何敌人;
13) 基本粒子数多达几百个;
14) 所有的粒子都不能带有质量;
15) 在核微观尺度能量守恒定律和动量守恒定律都不成立;
这些假定和结论或者违背逻辑,或者违背常理,或者违背经典物理定律,或者违背物理事实。有许多违背绝对真理。人们本来可 以根据一些绝对真理来指证这些基本假定和结论的谬误,但是20世纪的理论家们坚持说,世界上没有绝对真理,任何真理都是相对的。近代理论物理是一场革命, 是Shift of Paradigm。在这革命口号下,科学上已经没有任何判断是非的标准了,因此也就没有任何是非可言了,因为任何明显的判断标准都没用了。曾经被认为是天经地义的绝对真理,都被20世纪的理论物理学家们拒绝作为理论真伪的判据。科学一旦完全失去任何是非判断标准,剩下的就只有地位,名望和权威了。任何荒唐 理论都可以被权威们宣称为“前沿科学”,神学和玄学于是就堂而皇之地被搬进科学的殿堂。人们唯一需要信仰的,就是权威们的最新指示。他们今天说黑洞是伟大发现,明天又说黑洞不存在;今天说空间是四维的,明天说是26维的,后天又说是10维的,大后天又说是11维的;今天说宇称守恒,明天说在弱相互作用中宇 称不守恒;今天说物理规律必须符合规范对称性,明天又说大自然会自动对称破缺;今天说宇宙是封闭的,明天说宇宙是开放的。对这些五花八门眼花缭乱的革命理 论,科学界无法也无权判断其真伪,只能听权威们的宣判。
我们现在确立因果率,部分小于整体,逻辑三段论,无穷大不等于零,时空无限,物理空间的三维性,时间的一维独立性,质量 守恒定律,能量守恒定律等等科学定律为绝对真理,确立科学实证主义,实际上是重新确立判断理论真伪的科学标准,反对玄学标准和神学标准。这是我们讨论绝对 真理与相对真理问题的第一个现实意义。
讨论绝对真理与相对真理问题的第二个现实意义,是为新的探索端正方向,排除否定一切的科学虚无主义和极端不可知论。
由于20世纪理论物理荒唐的玄学性质,许多独立思考的人们开始新的探索,可是在探索新的理论时,却不自觉地受20世纪理 论物理主流思想哲学与逻辑的影响。这种影响的两个突出表现就是:1)相当多的探索者在跟着追求大统一理论;2)相当多的探索者试图从根本上否认经典物理体 系。关于大统一理论之不切实际,我在《科学上会不会有万能的最终理论?》一文中有详细的讨论。这里我们着重谈谈后者—如何正确对待经典物理理论。
经典物理理论中的许多定律定理虽然很难说是绝对真理,但是总体来说,经典物理中的时空理论,牛顿三定律和万有引力定律, 麦克斯韦电磁理论,以及热力学基本定律的真理性已经为无数科学实验和工程实践所证明。某些经典的定律可能有修正的余地,某些经典的微观模型(比如原子分子 和核子模型)也有很大的修正余地,但是这种修正要以实验为根据,而不能以幻想为根据。不能仅仅为了实现“大统一”而突发奇想,彻底革命。许多朋友不能接受 20世纪的理论物理,却接受其哲学和思想方法,一味追求大统一理论。有的到高维空间里面去翻筋斗;有的在时空理论上做文章,在背离经典时空理论的道路上走 得比爱因斯坦还远;有的发明不同品牌的原始量子来构造整个宇宙世界;有的认为整个物理学都错了;有的甚至怀疑基本物理量如质量和电荷的定义及其存在;有的 认为世界上没有万有引力只有万有斥力,如此等等。这些朋友对经典物理概念和理论之所以会如此轻率,是受了20世纪理论物理主流思想的洗脑,接受了科学虚无 主义。他们的理论的前景不会比20世纪的理论物理更加光明。
人类从穴居野处刀耕火种的蛮荒时代,发展到今天的空间时代,网络时代,核武核能时代,真是翻天覆地的变化,是从类人猿到 现代人的进化。这种进化的根本原因和动力在于科学的发展,在于人类知识的积累。如果人类知识总是在完全正确与完全错误两个极端之间围绕零点反复徘徊作正弦 振荡而不能逐渐上升,就不会有知识的积累,因而也就不会有社会的发展。人类知识之所以能够逐渐积累,是因为人类对大自然的认识中包含有正确的成分,而且正 确的成分会越来越多。错误的成分会随着人们认识的提高而被扬弃(比如地心说,热寂说,相对论,量子场论,弦论等)。正确的部分经得起实践与时间的考验,会 逐渐积累起来,指导人类的社会与工程实践,因而才会有现代科学的伟大成就。如果我们对支撑着整个现代科学伟大成就的经典科学理论采取一概否认的科学虚无主 义,就会重蹈20世纪理论物理学的覆辙。我们现在讨论绝对真理与相对真理,就是要端正对科学理论的正确认识。不能沦为一些时髦“理论家”们的心理战的俘 虏,以为经典科学理论都是过时的不正确的理论。经典物理理论当然要发展,一定要发展,但是发展不是一概否认,彻底革命。一个支撑着整个现代科学伟大成就的 理论体系不可能根本错误,完全错误。这是我奉献于新理论探索者们的一点意见。