物理首條定律的主要內容
天體、磁體、電子、粒子等帶電體作曲線運動或轉動時,它周圍的磁場、電場、重力場一同運動,實體和場共有兩個速度、兩個能量、兩個相對論效應、兩個離心力、兩個角動量等物理量。
註釋：以磁體為例證，磁體轉動時，它周圍的磁場一同轉動，發電機就是這個道理.我們把電動機的哲學思想推廣到帶電粒子和天體，豐富和發展了物理哲學，明確了理論物理的發展方向，牛頓力學只研究實體部分的物理規律如質量、離心力、速度、角動量等物理量。周所周知電場、磁場和引力場有能量，依據愛因斯坦的質能關係式，能量必然對應一定的質量，依據物理哲學的量綱分析法可知，場有質量，當場作曲線運動或轉動時，必然有角動量和離心力，這個概念是熊玉科在理論物理學界首次提出，有點驚世駭俗。電磁學只研究電場和磁場部分的物理規律，應該同時考慮這兩部分的物理規律，整體上把握物理學，總結出這個定律，這樣把牛頓力學和電磁學有機地結合起來。利用這個思想可以解決核力方程、超弦理論、量子糾纏等量子力學中的難題。
熊老師請你科普一下上帝不喜歡拋色子和薛定諤貓是什麼？
熊玉科：好的，首先回顧一下高中物理的雙縫干涉實驗，當一束光子或電子通過雙縫，在熒光屏上形成干涉條紋，針對這個現象，物理學家展開了百年之爭，以波爾為代表的哥本哈根派認為干涉條紋，是由於電子的分佈幾率不同造成的，也就是說，一個電子可能同時通過兩個小縫，至於從哪個小縫通過是不能確定的，即著名的幾率說。以愛因斯坦、薛定諤、德布羅意等為代表的物理學家們，認為幾率說是不完備的，應該有更深層次的原因，應該用因果律來解析這個問題。長期以來幾率說佔據上風，但是幾率說只是說明干涉條紋像波動，並沒有說明為什麼，由於沒有解釋明暗條紋的本質，愛因斯坦認為，這種幾率說是不完美的，用“上帝不喜歡拋色子”反唇相譏，應該還有更深層的規律未發現，並以不當物理學家相威脅。薛定諤提出一個更極端的思想實驗，在一個籠子裡有一個貓，和一個毒氣瓶，還有一個衰變的原子，原子衰變時放出中子，中子激發錘子，錘子打碎毒氣瓶，貓就死啦，由於原子的衰變是隨機的，不確定的，所以貓是死的或是活的也不能確定，顯然，薛定諤想用這個極端思想實驗來打擊幾率說，兩派都是大物理學家和量子力學的創始人，各不相讓，霍金也百思不得其解，說過，“我想起薛定諤貓就像拿槍打死它”，多麼無奈呀！他們之間分歧不但是是量子力學和經典物理學的之爭，也是邏輯學哲學的重大問題，幾率說過於強調錶面現象和偶然性，並沒有揭示其必然性和波粒的本質，必然性和偶然性互相制約，相伴相生，同生同滅，偶然性不能離開必然性孤立存在，何者是必然性，何者是偶然性必須都得解釋清楚，粒子可能在這裡出現也可能在那裡偶然出現，必然性是偶然性的根據和條件，幾率說並沒有看到偶然性的後面的必然性，偶然性與必然性是相互聯繫的，目前理論物理學假說林立，正如盲人摸象各執一詞，無法形成統一的理論體系，根本原因是沒有找到微觀粒子和宏觀物體的對應關係，“薛定諤貓”像個猛獸擋住理論物理學家的進步，目前的狀況是物理實驗發展在前，理論發展嚴重滯後，為建立完美的物理學，需要更基本的哲學原理和方法。
記者：熊老師你是如何看待上述的問題？
首先長期以來人們苦於找不到微觀粒子和宏觀物體的對應關係限於困惑，依據量子力學幾率說的邏輯，你媳婦可能在衛生間也可能在廚房，有個貓關在籠子裡，這個貓可能在籠子裡邊也可能在籠子外邊，這些都無法確定，誰能理解？你看是不是有點亂？我的解釋是比如籠子裡面有個磁體（或帶電體），用霍爾傳感器測量磁場的強度和方向，會發現籠子裡面、外面都有磁場，於是得出磁鐵可能在籠子裡面也可能在籠子外面，籠子裡的磁場強度大，在籠子裡的幾率大一些的結論，於是就解釋了不確定原理和幾率說，對於電子以及其他粒子也是如此。奧，恍然大悟，大家看到了問題所在，對於天體、磁體、電子等實體部分，它的位置、質量、能量、動量等物理量都是確定的，合乎愛因斯坦的因果規律，對應粒子說和牛頓力學；電子的電場分佈在無限長的圓柱內，磁場和電場的質量、能量、位置、動量等都是不確定的，運動起來更復雜，對應波爾的幾率說，粒子的波動性是粒子場的行為不是粒子實體的行為，實體部分是非常微小的，粒子通過場與外界發生作用，場部分是宏觀的，電場和磁場可以疊加，於是就有了干涉衍射的現象，實體和場是粒子的兩個側面，就像硬幣的兩個側面，愛因斯坦的因果律和波爾的幾率說都對。例如：舉頭望明月，月亮實體的質量、速度、角動量、位置、軌跡、能量、都是確定的，月食時間也是確定的，回頭看錢塘江，大潮，洶湧澎湃，如千軍萬馬，其原因是月亮的引力場在做功，還有人的情緒、智力、生理週期等等都會受引力場的影響，而引力場的質量、能量、角動量都不確定。月亮通過它的引力場對我們施加影響，月亮對我們“隔山打牛”，再例如一個磁鐵在一顆大樹左邊通過時，在大樹的右邊也會探測到磁場，量子力學的解釋是磁體同時通過大樹的兩邊，量子力學沒有講明白本質和必然性，難怪大家都迷糊，實體和場是粒子的兩個側面，就像硬幣的兩個側面，波爾說的是粒子的場部分，愛因斯坦說的是實體部分，愛因斯坦的因果律和波爾的幾率說都對，他們在上演盲人摸象的遊戲一百多年，幾率說和因果律是互補的，比如硬幣有正反兩個面，同理，磁體和帶電粒子也有實體和場兩部分，必須同時考慮，我國古代哲學家公孫龍早在兩千多年前提出過。他在《離堅白命題》中作了如下表述，“視不得其所堅，而得其所白者，無堅也。扶不得其所白者，而得其堅者，無白也。”意識是說：看一塊白色的石頭，只能看到它的白的顏色，而不能感到它的堅硬，用手摸它，可以知道它的堅硬，但無法知道它的顏色，石頭的硬度和顏色也是兩個不同的側面。哈哈，波爾和愛因斯坦他們都對呀！
記者：請熊老師你介紹一下電子自旋假說的由來
熊玉科：好的，該定律重要的應用之一就是解決電子自旋假說，在歷史上，1925年烏倫貝克和古茲米提出的電子自旋假設，認為電子等粒子像地球一樣轉動這沒有什麼創意，泡裡、波爾、愛因斯坦等認為電子自旋不能用經典轉動解釋，原因是若把電子、質子當作一個繞中心運動的小球，經過計算它的轉動慣量比實驗結果小很多。若使它等於測量值的話小球“赤道”的線速度等於光速的幾百倍，這與光速極限原理相矛盾，一直找不到電子自旋與宏觀的對應物，僅僅認為是量子效應，不知道到底如何轉，近百年來電子自旋假說是科學界未解之謎。在1988年，當我剛接觸這個問題時，通過深思熟慮提出一個理想實驗，所謂理想實驗是指理論上成立，實際上無法實現的思想實驗，愛因斯坦常用這個方法。愛因斯坦說過提出一個問題比解決一個問題重要，在地球的赤道上豎直立一個很長的直尺，若直尺的最高的末端到地心的半徑為R，地球的自轉角速度為ω，那麼末端的線速度為Rω，依據光速極限原理R=C/ω,也就是說我們只能立一個最大半徑為R=C/ω的直尺，而在地球的兩極作這個理想實驗，從理論上講，無論這個直尺有多長，總可以再接一段，也就是說我們可以立一個無限長的直尺。以前，牛頓力學只考慮實體，不約而同地忽視場的物理量，電磁學只考慮電場、磁場的物理量，而不考慮實體部分，連續的磁場、重力場等侷限於半徑為R=C/ω的圓柱形空間裡，這與廣義相對論的思想完全吻合。當電子、磁體曲線運動或轉動時，它周圍的電場、磁場一同轉動，電子的實體和電場有兩個質量、兩個能量、兩個角動量、兩個離心力、兩個相對論效應等等物理量，電子轉動時它周圍的電場一同轉動，轉動的電場產生磁場，而電子的磁場相當於一個無限長的磁體，左右不相同因此宇稱不守恆；實體對應微觀，電場或磁場對應波動和宏觀。實體和場的關係是無限和有限的對立統一、確定性和不確定性的對立統一、微觀和宏觀的對立統一、粒子性和波動性的對立統一、因果律和幾率說的對立統一、局域性和非局域性的對立統一；磁場左右不對稱，電場左右對稱，因此磁場和電場又有宇稱守恆和不守恆的對立統一。從邏輯上講該理論的解釋更完美，易接受，與經典力學也不矛盾，與量子場論的思想也吻合，也可找到與宏觀現象相對應的關係，因此電子自旋使物理學中的核心問題。
記者：請你科普暗物質的本質
熊玉科：以氫原子為例，一個氫原子由一個電子和一個質子構成，原子對外不顯電性，也沒有磁性，但是原子周圍的電場、磁場、電磁質量依然存在。因為當電子和質子結合成氫原子時，會發出輻射而失去一小部分電磁能量，依據相對論一定的能量必然對應一定的慣性質量，這個能量僅僅對應的極小部分慣性質量，除非像兩個正負電子泯滅的這種特殊情況，全部的電磁質量以輻射的形式流失掉，可見，原子周圍依然有絕大部分的電磁質量，也就是說沒有帶電、沒有磁性的普通物體的周圍依然有電磁質量，儘管一點都沒有電場和磁場的性質，因為星球是由原子構成的，對外不顯電性或磁性，但是依然有電磁質量，這個質量存在星際之間，無處不在，無孔不入，大家都不約而同的忽視了這部分質量，應是暗物質的構成部分，正負電或磁子中和以後形成的空間叫中性場。至於中性場和引力場、暗物質是不是一回事還有待商榷，中性場分佈在物體的周圍，真空中各處分佈著中性場，因此真空不空，依然有有質量和能量等物理量，這一點長期被人忽視。
請熊老師科普一下超弦理論和量子糾纏
熊玉科：好的，超弦理論最先由哥倫比亞大學教授格林七十年代提出的，是國際研究的熱點，當時為了解釋波粒二象性和粒子的無限自能等難題提出的，88年由我求證的，對物理學的原理作大部保留和創新，它的基本思想是電子、質子等粒子是一個點，近看它周圍的電場和磁場像一個無限長的水管，遠看像一個直線。中國的量子通信激發了人們的興趣，以電子為例，電子像地球一樣轉動，它周圍的電場一起轉動，電場的轉動使電子一端是磁場的N極，一端是磁場的S極，這樣電場、磁場分佈在圓柱形的無限長空間內。當兩個電子的電場平行排列，自旋相反，電子的實體相距一百億分之一米時，兩個電子靠磁場作用，這是叫化學鍵，若是質子就是核力鍵。若把兩個電子橫向拉開，就是電離。若把兩個電子縱向拉，無論有多遠，它們的磁場依然有作用力，這就是量子糾纏。兩個自旋相反的電子就像一個繩子的兩股，一股震動時，另一股也同時震動，愛因斯坦百思不得其解，稱為粒子鬼魅作用。
請熊老師科普一下波粒二象性
熊玉科：理論物理學假說林立，任意數過多，剪不斷理還亂，邏輯混亂，於是超弦理論橫空出世應運而生， 科普一下什麼是超弦理論，超弦理論最先由哥倫比亞大學教授格林七十年代提出的，是國際研究的熱點，當時為了解釋波粒二象性和粒子的無限自能等難題提出的，88年由熊玉科求證的，2007年在山東省物理學會推薦下獲得山東省科技獎，對物理學的原理作大部保留和創新，它的基本思想是電子、質子等粒子是一個點，而周圍的電場分佈在圓柱形的空間內，近看它周圍的電場和磁場像一個無限長的水管，遠看像一個直線，粒子的實體並不產於作用，粒子通過場與外界作用。再說上面的的干涉條紋，依據超弦理論的電子模型，當電子豎直進入熒光屏，依據電動力學的思想電子的發光強度與電子的正負加速成正比，阻力最小不發光，平行進入熒光屏時作用面積最大、阻力最大形成亮點，大量的亮點形成條紋。這可以跟一個宏觀實驗相類比，一個木棒從高空落下，垂直進入水時阻力最小，平行入射時作用力最大，跳水運動員從高空下落總是手和頭向下，身子與水面垂直下落，若平行下落，身子會受到較大沖擊。超導現象與隧道現象的道理也是這個道理，當電子和電流平行時阻力最小，垂直時阻力最大。預言：用儀器測量在暗條紋處，測得的電子數目應等於明條紋處的電子數。
請熊老師科普一下薛定諤方程
熊玉科：好的，針對波粒二象性，薛定諤提出一個波動方程來描述粒子的行為，以電子和磁體為例，實體部分合乎牛頓力學，磁場和電場合乎幾率說，兩者務必都考慮到，把電子當作孫悟空的金箍棒，金箍棒的運動規律就是電子的運動規律二者極為相似，有興趣的朋友想想金箍棒的運動方程。目前的情況是實驗的發展在前理論發展相對落後，需要整體把握物理學和哲學，兩個學科同時公關才能解決這些難題。
有興趣的朋友在超星圖書館搜《電子自旋》熊玉科著
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