物理學存在的問題及其出路

為什麼現代物理學理論中會存在那麼多的問題?稍微接觸過現代物理學的人都會發現,現代物理學理論非常“玄乎”,以至於連物理學家自己也根本無法從理論上解釋這些問題,更不要說是普通人了。黑洞、白洞、蟲洞和什麼暗能量、暗質量、上帝粒子等等一些令人匪夷所思的名詞,似乎成了展示當今物理學努力顯示自己存在的唯一標記。毋庸置疑,當代物理學遇到了問題,並且是大問題。物理學不僅不是一個已經完成的邏輯體系,而且在最基本的問題上,在認識論和方法論的問題上,在對宇宙及一些最基本的物理事物的認知上都存在著重大失誤。

首先,我們在對宇宙及一些基本物理事物的認識上存在的巨大偏差是:我們所有的物理理論都是在不瞭解宇宙的基本結構以及物質、能量的本質運動屬性的前提下建立的,形而上學地、靜態地看待宇宙、物質和能量運動變化,不瞭解它們之間的關係,違背了哲學上看待事物的基本立場、觀點和方法。這對作為自然哲學的物理學來說是極不應該的。物理學陷入困境則是必然的。

其次,當今的物理理論是按照西方人的思維模式建立的。即通過物理實驗,對外物進行觀察解構,再通過理性邏輯的思維及對事物的認知體系結構的總結來決定物理理論的。使用這種方法的結果必然帶有侷限性,必定會把對局部對象認識得出的結論應用於整體對象的實踐活動,因此,被實踐的事物出現整體性運行失調症狀,以及引起局部問題層出不窮則是必然的。這是一種犧牲整體保全局部,用事物的特殊規律取代事物一般規律的錯誤做法,也是致使我們當今的物理理論只是一些局部理論的堆砌,無法構成科學、系統和具有邏輯關係的理論體系,錯誤不斷,陷入困境的另一個原因。

上述問題造成了物理學理論存在著兩個重大錯誤和一個缺陷:其一是質量、能量守恆定律是錯誤的;其二是相對論是相對時空(存在這樣一個時空)的理論,用於絕對時空是張冠李戴、“陰法陽施“,為錯誤施用;其三是牛頓第二定律有缺陷,因為它只是反映我們這個現存宇宙一個巨大層次運動規律的理論,是物質宇宙運動定律在特殊條件下的表達形式,而不是揭示物質宇宙一般運動規律的定律。

一、 物理學在認識上存在的主要問題

物理學在對物理事物的認識上存在的主要問題是:

(一) 我們不知道質量、能量均不守恆;

(二) 我們不知道宇宙是一個系統,我們當今所處

的宇宙只是宇宙系統其中的一個——物質宇宙,還有另一個與其對立的宇宙——能量宇宙的存在。兩個宇宙通過運動相互轉換;

(三) 我們不知道宇宙為質量、能量二元結構組成。質量、

能量互為根源、相互對立、此消彼長、相互轉換;

(四) 我們不知道絕對時空、相對時空是宇宙在不同形態

下的不同表現形式。不知道以物質運動為主體,做膨脹運動的宇宙對應的是絕對時空;以能量運動為主體,做收縮運動的宇宙對應的是相對時空。兩個時空彼此對立,並隨著質量、能量的最終轉換結果而進行轉換;

(五) 我們不知道物質、能量既存在著形式運動,還存在

著本質運動;形式運動引起物質、能量運動狀態的變化,而本質運動造成物質、能量的數量的變化;正是基於這兩種性質不同,但彼此聯繫並相互影響的運動,決定了物質、能量的運動過程和最終結果,以及宇宙的存在形式;

(六) 我們不知道宇宙是具有層次結構的,各個層次結構

在遵從宇宙一般規律的情況下,還有著各自的特殊運動規律,各層次的理論具有專屬性,不能相互替代;

(七)我們不知道電磁波只是能量,不具有物質性。

正是基於對上述7個物理事物的認知缺失,以及用實驗結果決定物理規律和理論的做法,是使我們構建的物理理論體系一開始就存在著重大缺陷,至今仍無法發現並進行完善的根本原因。

二、 物理史上用實驗結果決定物理理論的例證及造成的惡

應當肯定,作為物理學研究中使用的重要手段和方法之一的物理實驗,不僅為物理學的建立和發展做出過巨大貢獻,其實驗成果在推動科學實踐、科學技術發展上同樣上功不可沒,它直接或間接地為我們創造了巨大物質財富,使我們廣泛享受了現代物質文明,用目前的物理學是靠物理實驗成果來支撐的話來形容都不過分。但是,我們應當清醒地認識到,物理實驗只是宇宙某個所存在過程中的某個層級具體的物理行為,它可以證實或發現某種可能具有一定規律的物理現象存在,但不能根據實驗結果就決定使其成為定律或理論,因為物理規律是客觀存在,不依賴於我們是否進行了物理實驗,以及是否取得了物理實驗結果。

在與物理規律、物理理論的關係上,物理實驗永遠只能是“證人”和“線人”的身份。在我們已認知的物理規律和物理理論範疇,物理實驗的責任就是根據實驗結果回答:是或不是,有或沒有,存在或不存在的“證人”;即使物理實驗結果發現了新的物理現象或規律,它也只能作為“線人”,為歸納物理規律,構建物理理論提供線索,提出:可能是,可能有,可能存在的建議。即使物理實驗取得了確鑿的正確結果,充其量那也只是發現了某一個層級的運動規律,依據其結果構建的理論只能在其實驗所在的層級使用,而不能在未搞清楚事物結構層次的前提下濫用。否則,就是用局部的特殊規律取代了事物的一般規律,一木代林,造成理論上的混亂。然而,我們卻在這個問題上屢犯錯誤,至今尚未認識。

讓我們回顧一下歷史,看看物理史上幾個用實驗決定理論的事例,以及造成的後果和影響吧!

(一) 物質不滅定律

眾所周知,物質不滅定律是1756年俄國化學家羅蒙諾索夫

把錫放在密閉的容器裡煅燒,錫發生變化,生成白色的氧化錫,但容器和容器裡的物質的總質量,在煅燒前後並沒有發生變化。經過反覆的實驗,都得到同樣的結果,於是他認為在化學變化中物質的質量是守恆的。此後法國的化學家拉瓦錫、德國化學家朗道耳特、英國化學家曼萊做了同樣的實驗,也得到同樣的結論,於是這一定律獲得公認,成為宇宙的“三大定律”之首。

實驗結果毋庸置疑,重要意義也可彪炳青史。但是,我們應當注意,這可只是個化學實驗,這裡我們姑且不談化學過程和物理運動性質的不同,也不談實驗的時間尺度。這個實驗結果充其量也只能證明,物質不滅定律在構成宇宙結構的化學變化的層級成立,是一個過程定律(嚴格意義上講它不成立)。而宇宙的決定運動是物理運動,用一個化學實驗結果作為研究物理運動的理論基礎,出現錯誤是必然的。這是物理學上最突出的用實驗決定理論,用局部取代全局,用一個層次的特殊規律取代宇宙一般規律的典型。其對物理學造成的危害是巨大的,可稱之為陷物理學於困境之“首惡”。

事實上,質量不守恆現象在我們身邊屢見不鮮、比比皆是。我們知道,任何物質都有輻射,這種輻射正是對質量不守恆現象的表述——質量轉換成能量;

還有,實驗表明,加速器中所有運動粒子的最終結局都是消失,用自發衰變來解釋純粹是牽強附會、掩飾無知的表現。如果質量守恆?為什麼加速器中的運動粒子沒有一個能夠擺脫消亡的命運,都自發衰變了嗎?既然守恆?為什麼沒有一個粒子站出來證明質量守恆!事實上,這是質量不守恆的又一個例證,即:粒子由於運動、量子態的丟失質量而遵循一定規律消亡了。

再有,所謂的“測不準”原理,其原理根本就是錯誤的,但其中的動量測不準恰恰就證明了質量不守恆。因為你不知道質量不守恆,沒掌握測準的尺度,不知道如何測量,當然測不準。這是從另一個側面揭示了質量不守恆的例證。

至於在物理實驗中發現的質量不守恆現象,特別是粒子在高速運動狀態時出現質量不守恆的現象更是不勝枚舉。

質量守恆、能量守恆定律是導致物理理論自誕生以來就存在先天不足,以及至今物理理論錯誤不斷,乃至陷入困境的根本原因。同時,它也不符合哲學上對物質形態的認識,即宇宙中一切物質形態只有在運動中才能保持存在。這裡的運動必然也包括物質、能量的的本質運動。

(二)海森堡“測不準”原理

所謂的“測不準”原理,是海森堡通過一些實驗在1927年

提出來的。海森堡測不準原理是:設想用一個γ射線顯微鏡來觀察一個電子的座標,因為γ射線顯微鏡的分辨本領受到波長λ的限制,所用光的波長λ越短,顯微鏡的分辨率越高,從而測定電子座標不確定的程度△q就越小,所以△q∝λ。但另一方面,光照射到電子,可以看成是光量子和電子的碰撞,波長λ越短,光量子的動量就越大,所以有△p∝1/λ。經過一番推理計算,海森堡得出:△q△p=h/4π。海森伯寫道:“在位置被測定的一瞬,即當光子正被電子偏轉時,電子的動量發生一個不連續的變化,因此,在確知電子位置的瞬間,關於它的動量我們就只能知道相應於其不連續變化的大小的程度。於是,位置測定得越準確,動量的測定就越不準確,反之亦然。

這個解釋是在兩個不知道的前提下作出的:一是不知道不存在所謂的光量子(本文後面將說明),不會產生什麼碰撞;二是不知道質量不守恆,電子在運動中會丟失質量。質量具有相對性,被測量電子的相對質量與其位移有關,電子在位移過程中將會量子態地丟失質量。其位移後的質量等於起始位移時的質量減去其在位移過程中丟失的質量。你位置測定的越準確,說明你用時越多,此時電子的位移也越大,丟失的質量也越多,和你主觀上認為應該測得的動量差距也越大,不知道這個原因,你當然說測不準了。

這雖然是一個設想的物理實驗,其實質和目的仍然是用實驗結果決定物理理論。對於一個物理實驗來說,測不準不要緊,你只要為物理規律的發現和理論的研究,提供實驗結果的線索就可以了,告訴大家存在著這種物理現象。或許通過這個線索,我們就能發現質量守恆定律是錯誤的,從而去糾正它,完善我們的物理理論。如果這樣的做的話,物理學將會少走多少彎路!我們的物理學也不至於陷入當前如此尷尬境界。更不應極盡所能地粉飾,把它包裝成謬誤的物理理論。

這個所謂的“測不準”原理,對物理學的危害同樣巨大,一是徹底阻斷了我們糾正物質不滅定律錯誤的路徑;二是為物理學繼續犯錯誤提供了充分的理由和依據,即:物理學可以是沒有因果關係的理論,物理運動也可以有不確定的結果,因為允許“測不準”。

如果說物理學從1922年開始進入現代矇昧時代的話,那麼到1927年就真正完成了轉變,正式進入現代矇昧時代。

(三)對光電效應的解釋及光的波粒二象性

眾所周知,光電效應是德國物理學家赫茲1887年在物理實驗中偶然發現的;1905年愛因斯坦提出光量子假說,用量子論解釋了光電效應。

這個解釋的簡單表述是:當光子照射到物體上時,它的能量可以被物體中的某個電子全部吸收。電子吸收光子的能量hυ後,能量增加,不需要積累能量的過程。如果電子吸收的能量hυ足夠大,能夠克服脫離原子所需要的能量(即電離能量)I和脫離物體表面時的逸出功(或叫做功函數)W,那末電子就可以離開物體表面脫逸出來,成為光電子。光電效具有瞬時性,即幾乎在光照到金屬時,立即在金屬表面溢出電子併產生光電流。響應時間不超過十的負九次方秒(1ns),這就是光電效應。 並主張這是光能量負載於離散量子包的結果。

回顧完這個解釋,我們不能不為解釋者的奇妙辯術所折服!這裡不說要符合上述解釋需要多少巧合,只說電子瞬間出現在金屬表面這個物理現象所需的最起碼條件:其一,電子必須是高度智能化的,它有反應迅速的位置感應系統和識別系統,它知道哪裡是金屬表面,而且知道如何能準確的到達那裡!其二,電子必須還具有光線探測系統,能夠循光而至,瀟灑赴約。這可能嗎?這種現象恐怕只有在神話故事中能夠出現。

正確的解釋應當是:當光線照到金屬表面上時,由於合振動的結果,使其運動速度為零,由於能量的“零速效應”,因此而轉換成物質粒子——電子。這是一個多麼重要的物理發現啊!正如本文前面提到的,由於我們不知道物質、能量二者的關係是極端對立的,你死我活的、相互替代的,在一定條件下必將進行轉換的這個重要的規律,所以接受了當今所謂的光電效應的荒謬解釋。

接受這個解釋對物理學無疑是災難性的。等於賦予了光,也就是能量所謂的波粒二象性,其結果是:抹殺了質量、能量的對立性本質,混沌了物理理論;把兩個對立的、你死我活、相互轉換的物理事物捏合在一起,創造了一個“陰陽同體”、“人鬼同歡”的荒謬物理理論,從而使我們描述的許多物理事物都具有了這種特徵,以至於根本無法認識什麼是質量,什麼是能量,什麼是宇宙,更別說去尋找它們的起源了。

打個比方,接受這個解釋,如同把質量和能量揉碎做成包子餡,隨後又用相對論做皮包成包子了。這個包子不僅包進去了質量、能量,還包進去了宇宙,包進去了我們所犯一系列錯誤的證據,更包進去了無數物理學家的智慧、心血、汗水,乃至生命。

當這個解釋又被授予諾貝爾獎後,就等於被貼上了真理的標籤並放進了保險櫃。還有誰敢再去碰觸?倘若說,此前我們還有可能糾正物理學中存在的這些錯誤的話,從那以後就徹底無望了。物理學開始進入現代矇昧時代。

物質、能量、宇宙和許許多多的物理事物現在在哪裡?真理在哪裡?它們都被放在諾貝爾獎保險櫃中的那個包子裡了。

這又是一個用物理實驗結果決定物理理論的例證。

三、 相對論是相對時空的理論,用於絕對時空是 “張冠李

戴”、“陰法陽施”

眾所周知,相對論是愛因斯坦解釋了光電效應以後登上物理學殿堂的,並與量子力學一起,被作為當今物理理論的支柱。這個理論也可以說是物理實驗決定物理理論的後續效應產物。相對論之所以能夠被承認,無外乎它正確地解釋了水星軌道進動、引力紅移等一些天文現象。值得注意的是,這些都是能量運動問題。如果說相對論能正確解釋這些問題,也很正常,因為它的理論是能量運動的相對時空的理論(存在這樣一個時空),能夠解決我們這個絕對時空存在的能量運動問題也是可信的。但是,我們所處的這個宇宙,是個以物質運動為主體運動的絕對時空,而絕對時空與相對時空具有極端的對立性,水火不相容,二者的理論必定也各不相同。我們已經知道,即使是同一個時空不同層級的理論都不能相互套用,更何況是一個對立時空的理論。把相對論作為當代物理學的理論支柱無異於飲鴆止渴。這也是相對論為什麼在解釋質量稍大、速度稍慢物質運動時悖論百出的原因。

正是這個理論的錯誤施用,使物理學走上了不歸路。舉個例子,被譽為當今最偉大的物理學家的霍金,畢其一生,利用相對論尋找終極宇宙,終因無果而放棄。他對自己的評價是:一生最大的貢獻是證明了大爆炸是一個奇點和奇點存在的必然性。但他無論如何也不會想到,所謂的宇宙奇點,事實上是一個連一根細菌鞭毛都塞不進去的數學模型。這樣的結果對霍金是極不公正的。但這就是利用相對論來研究絕對時空物質運動得出的必然結果。用這個理論研究物質運動,其結果都是南轅北轍、黑白顛倒,無人能夠倖免。這也是從相對論誕生至今,成千上萬物理工作者沒有取得研究成果,物理學理論沒有取得進展的重要原因和必然結果。

質能方程是正確的,也十分重要,但它只是計算質量與能量相互轉換結束後二者之間數量關係的一個公式。

物理學理論中還存在著一些錯誤和不足,但相比 “兩錯一缺”,及利用實驗結果決定物理規律和理論的做法,危害要小的多,也容易糾正的多。只要我們能真正認識和糾正目前物理理論中存在的這些“新錯舊誤”,正本清源、揚清抑濁、迴歸正途,物理學就能走出困境,再創輝煌。這也是物理學的唯一選擇。

四、 物理學的出路

只要弄清楚了上述問題,解決了物理學認識論和方法論上存

在的問題,物理學走出困境,踏上新的征程就不難成行。只要我們用辯證與整體的思維方式,用聯繫性、變化性、矛盾性、整體性、中和性的觀點去重新認識宇宙,找出宇宙的一般運動規律,所有的這些問題就能夠得到正確的解決。事實上,中國的太極陰陽理論已為解決這些問題提供了最精確的學說和最得當的方法。

我們現在需要做的是:

一是徹底摒棄質量、能量守恆定律;

二是讓相對論回到屬於它的那個時空,以及用於解決我們這個物質宇宙的能量運動問題;

三是在補充完善牛頓運動定律的基礎上,找出我們這個宇宙系統的一般運動規律,重新建構我們的物理理論體系。


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