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时代呼唤新理论

1已有 922 次阅读  2011-10-10 16:17   标签运动  xml  office  center  style 

第一章 运动力场假说

举世闻名的相对论,取得了一系列成就,但也遇到了许多难以克服的障碍,不论是它的基本原理,还是三大实验验证;不论是在宏观世界的应用,还是在微观世界的实践,反对它或者要修改它的呼声一直没有停止过。鉴于多年来物理学中出现的一些悬而未决的难题,运用现有理论无法解答,许多物理学家都在探求新理论、新方法。

第一节 时代呼唤新理论

世界五彩缤纷、千差万别,物理现象千变万化、多种多样,揭开物质世界的神秘面纱,探索、研究物理现象,找出其中规律,并利用规律为人类服务,正是千百年来科学家们努力的方向。

科学史是一部人类认识自然的历史,也是一部去伪存真的历史。在某一时代习以为常的真理,到了下一代可能被认为是错误的偏见。在没有阻力的情况下,一磅铅是否比一克绒毛下落得快;力是维持物体运动状态的原因还是改变物体运动状态的原因,几乎被亚里斯多德时代的每一个人都答错了。

建立在两个假设基础上的相对论,虽然取得了一系列成就,但也遇到了许多难以克服的障碍。从相对论诞生之日起,就一直有许多物理学家在怀疑它,反对它,或者要修改它。谭暑生在《相对论面临的疑难和新时空理论的探索》一文中写道:“狭义相对论原理认为,所有惯性参考系是完全等价的,不存在一个优越的特殊的惯性参考系;在一个惯性参考系内部做的任何物理实验都无法发现该惯性参考系相对任何别的惯性系的运动速度。在现代宇宙学的成就面前,上述论断已经难以成立。狭义相对论原理和现代宇宙学是完全冲突的1。世界上许多著名的物理学家(其中包括一些爱因斯坦的学生和合作者)清楚地认识到这个矛盾。柏格曼2认为,在宏观尺度上,相对性原理被破坏了;宇宙背景辐射只在一个独一无二的参考系中各向同性,在这个意义上,那个参考系代表‘静止’。韦斯科夫3认为,无论如何,观察到的K辐射决定了一个各向同性的绝对坐标系;迈克尔逊和莫雷的梦想变成了现实,即找到了我们太阳系的绝对运动,不过不是相对于以太,而是相对于光子气。斯塔普4认为,K背景辐射定义了一个优越的参考系,利用它可以决定事件发生的绝对顺序,协同学创始人哈肯5认为,狭义相对论否定了特殊参考系的存在,但是宇宙背景辐射却成了绝对的参考系。罗森6甚至认为,宇宙学的最新发现要求回到绝对空间的观念。胡宁7认为,在迈克尔逊实验的零结果和以太模型之间没有出现任何矛盾;在某种意义下,前述400公里/秒的速度可以看作是迈克尔逊所要测量的地球相对于以太运动的速度。他认为,宇宙背景辐射各向同性分布所决定的坐标系可以看作是真空的静止坐标系;相对性原理的适用范围应有一定的限度。”8

超光速问题与因果律的矛盾;水星近日点进动的理论值与观测值之间的差异;9相对论和量子力学在时间观念上的矛盾,等等。这些矛盾都是相对论理论本身无法解决的。有些时候,物理学家因广义相对论(不论其内在优点)和量子物理原理的严重矛盾而苦恼,唯一的解决办法,似乎是把广义相对论植入到一个内容更丰富的引力理论,它包含着其他的引力成份——我们至今未觉察的诸种引力。10因此,世界各国都有一部分物理学家正在试图寻找一种新理论来替代它。

20世纪最伟大的物理学家之一理查德·费因曼,在1946年的一次讲座中说:“一般情况下,我们通过以下步骤来寻找新的法则。首先进行猜测,然后对猜想的结果进行计算,看一看如果猜想的法则是正确的话将会意味着什么。然后再把计算的结果与自然界的真实情况进行对比,即通过实验或经验,对计算结果与观察结果进行直接比较,看法则是否行得通。如果与实验结果不同,那么它就是错的。简简单单的话中包含着打开科学大门的钥匙。无论你的猜测多么美妙,无论有多么聪明,无论猜想的人是谁,无论他的名字是什么,这一切都没用,如果猜想与实验结果不符,它就是错的。”

1998年有人宣称发现光速在接近绝对零度时可以变得很慢;2000年又有人在实验室把光的速度提高了300倍。《参考消息》2001年转载[英国《星期日泰晤士报》99日文章]:大自然重写宇宙法则,物理学寻找新的爱因斯坦(作者 乔纳森.利克)。文中写道:一个由天文学家和宇宙学家组成的研究小组警告说,科学家们必须修改那些被认为一直在支配宇宙的法则,其中包括艾伯特.爱因斯坦的相对论……需要作出修改的理念之一,是爱因斯坦的光速恒定不变的观点。有越来越多的证据表明,在我们的宇宙形成的初期,光的传播速度要快得多。

2002年《参考消息》转载[路透社悉尼88日电]澳大利亚科学家最近提出,光速可能是不恒定的,这一大胆创新的设想,意味着可能推翻现代物理学最重大的法则之一     爱因斯坦的相对论。

由悉尼麦夸里大学物理学家保罗.戴维斯领导的研究小组称,光速在数十亿年的时间里减慢了。果真如此的话,物理学家就必须重新审视他们关于宇宙定律的一些基本理论。

戴维斯说:“这就意味着要放弃相对论和方程式这些东西。”

戴维斯等人的大胆设想刊登在8月一期的《自然》杂志上。

光速可变的理论是基于新南威尔士大学天文学家约翰.韦布收集的数据。他发现来自一个遥远类星体的光线,在经过120亿年到达地球的过程中,吸收了来自星际云的错误类型的光子,这就提出了一个难题。

戴维斯说,韦布的观察结果说明,放出类星体光的原子结构与人类原子结构略有不同,但这一差异却又是重大的。它唯一的解释只能是电子电荷或光速发生了改变。

但戴维斯说:“可是最重要的两条宇宙定律却是,电子电荷不会改变,光速也不会改变,因此不管怎么看都是个难题。”

为了确定哪个恒量可能是不恒定的,戴维斯的研究小组求助于黑洞理论、吸入恒星中的神秘天体和其它星系特征。

他们也应用了另一条物理学原理,即热力学第二定律,戴维斯将其概括为“不可能无中生有”。考虑到电子电荷改变就违反了不可违背的热力学第二定律,他们认为唯一的可能是挑战光速的恒定性。

当然还需要更多的类星体光研究来证实韦布的观察结果,继而支持光速可变的设想,戴维斯强调这只代表了相对论的第一个漏洞。而它可能产生的影响也与探索不尽的宇宙一样无法估计。

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发表评论 评论 (4 个评论)

  • 钟杏生 2011-10-11 09:28
    物理的根源是物质及其系统构成的实在,即物质之本质,物理的本质是物质本质在确定条件下对自身运动的必然性决定关系。对物质本质认识随科学进步发展,物理及物理学当然要随之进步发展。历史发展依据不是真理,而是条件,是各种力、能量较量的综合结果;历史往往是曲曲折折的。科学追求的是真理。科学依据真理要改变历史,却必须要有力量!真理最终能够改变历史错误在于两点:认识真理,认识错误。代表错误的人是历史进步的绊脚石,有谁甘当?追求真理是是人类趋向进步的文明,人人向往。关键在认识。相对论的错误起因是对光的认识,不认识光速为什么不变,主观原因是脱离物质本质的超现实的主观性思维,其错误用本质、原理、事实三方相互印证的系统论证是可以认识的。他的光子说就是脱离现实的,光源不能产生并发射他说的光子。超现实思维保留了光速的神秘,错误的相对论时空观才能够在科科学史上留下一连串的神话。
  • 邱有良 2011-10-11 09:46
  • 钟杏生 2011-10-11 11:23
    希望你能参加光的媒质传播说和爱因斯坦“光子说讨论”。
  • 邱有良 2011-10-11 15:44
    请问在哪个位置能参加光的媒质传播说和爱因斯坦“光子说讨论”?
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