03.04 如何“推翻”相對論和量子力學?你需要做到這些,才能彪炳史冊

常有人說,目前的科學理論不對,哪裡出了問題。相對論更是成為了“受災”最嚴重的科學理論。有些人甚至是提出了自己的一套歪理邪說,認為這就是一套可以取代現有理論的新理論。這我不多做評價!

其實並不是說現有的所有理論不可以被推翻,但是我們首先要弄清楚現有的理論錯了沒有?如果沒有錯我們推翻個啥勁?還有要知道人類的科學是怎樣發展的?簡單的說,科學是靠你推翻我的理論,我推翻你的理論這樣發展的,還是在通過前人和後人的努力共同去不斷地完善一個理論的?再就是我們要搞懂,假如你想出了一套理論,你這套理論想要成功的話,需要具備哪些條件?

如何“推翻”相對論和量子力學?你需要做到這些,才能彪炳史冊

首先我們看下科學是怎樣一步步發展到今天的

天空是我們觀察和研究宇宙的窗戶,人類科學的發展源於古人對天空中星光的運動規律的解釋,在望遠鏡還沒有出現的年代,只要有一雙慧眼,我們都能看見太陽的東昇西落,夜幕星辰的交替,這是怎麼回事?古人就說了,這是太陽等一眾兄弟再繞地球運行。

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這就是人類最早對宇宙運行規律的理解,也就是地心說,但哥白尼並不同意這樣的觀點,尤其是再發現了行星的逆行顯現以後,地心說就出現了嚴重的問題,不得不引入本輪和均輪的概念,就這樣大輪套小輪、縫縫補補,哥白尼覺得宇宙的運行怎能如此的混亂,於是1543年在其臨終前發表了自己的曠世傑作《天體運行論》提出了日心說,大大簡潔了太陽系的模型。但哥白尼並沒有為自己的理論提出令人信服的數學依據。

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主要是哥白尼認為各大行星的軌道依然是正圓軌道,導致其對太陽系各大行星運行的預測精度還不如托勒密的地心說算的準。哥白尼死後就到了第谷·布拉赫,這是一位在望遠鏡發麵前被認為最偉大的天文學家,因為他的裸眼視力在當時無人能及。

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第谷在多年的觀天中積累了大量的天文資料,但其數學能力很差,他認為哥白尼和托勒密的說法都不對,他將兩個理論融合在一起認為,太陽系中其他得行星都在繞地球旋轉,但太陽帶著這幫兄弟在繞地球旋轉,並創立了自己的理論。1601年第谷赫然離世,開普勒就繼承了第谷大量珍貴的觀測資料,他比較認同哥白尼的日心說,1609年開普勒就發便了著名的行星運行三大定理,首次以及其準確的數學模型為人們構建了一個完美的太陽系模型。而後來伽利略對木星衛星的觀測和金星相位的觀測更加有力地證實了日心說的地位。

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開普勒雖然解釋了行星的運動,但他說不清楚行星為何要繞太陽運行,是什麼力量讓太陽系在運動。時間來到了1687年,人類最偉大、最具轟動性和劃時代意義的一篇論文《自然哲學的數學原理》發表了,牛頓提出了萬有引力,不僅為人類解釋地球上所有能看到想到的物理運動,而且也解釋了開普勒留下的歷史疑難,人類第一次能夠用一套完整的理論完美的描述太陽系所有天體的運行規律。並且這套理論還具有很強的預測性,讓人們發現了肉眼無法看到的行星天王星。

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但是牛頓的理論在統御人類世界觀200年後,卻出現了問題。這時的時間已經來到了19世紀,隨著人類科學技術和觀測能力的提高,人們發現了水星軌道的進動問題,根據牛頓的理論怎麼算都無法抹平每世紀43.11角秒的誤差,而且牛頓到死都無法說清兩個質量物體為何會產生萬有引力,已經引力相互作用的方式。

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這個問題的解決,相信大家都很清楚,也就是愛因斯坦1916年廣義相對論的發表,不僅僅是解決了牛頓遺留下來的疑難,而且廣義相對論還完美的容納了牛頓理論所能解釋得一些現象,並且還最初了人類科學史上最神奇的預測:星光在經過大質量物體時會發生彎曲。並且在1919年有愛丁頓爵士在日食的觀測中得到了證實。

看到這裡,我覺得你已經總結出了一個規律,不僅是科學發展的規律也是一個正確理論所必須具備的條件。

科學怎樣發展?一個正確理論需要具備什麼條件?

從哥白尼、開普勒、牛頓到愛因斯坦,我相信你會發現科學是一個不斷完善的過程,而不是互相推翻的過程!時至今日,你能說哥白尼的理論是錯誤的?開普勒的三大定律不對?牛頓的理論錯了?都沒有,它們依然是爭取的,即使已經被更高的理論所取代。但我們依然在學習以前的理論。那麼你想超越愛因斯坦,並不是推翻相對論,而是要完善、補充發展相對論。

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那麼你的理論想要成功,想要勝過相對論必須滿足什麼條件:

  • 首先,你的理論必須解釋相對論目前已經被證實的所有現象。包括:星光彎曲,引力透鏡,引力紅移,引力時間膨脹等等。
  • 第二,你的理論必須解決相對論現在面臨的窘境,也就是無法解決的問題。例如:大尺度上描述星系旋轉曲線異常(暗物質問題),無法與量子力學完美的融合,也就是你的理論必須將引力量化,提過引力在微觀成名介導的方式,解決引力為何如此弱的原因。
  • 第三,你的新理論在滿足以上兩點的同時,必須還要提出可以被證偽的新預測。也就是說根據你的理論,你可以提出一項新的預測,並且能夠被人們通過實驗和觀測的手段來證偽。

看了以上的條件,我想問的是,你能超越相對論嗎?推翻是不可能了,只要能超越你都會被彪炳史冊。

那麼量子力學呢?

如何“推翻”相對論和量子力學?你需要做到這些,才能彪炳史冊

量子力學作為一個跟相對論同時代的理論,它的完善和成功不是一個人的功勞,估計你能想到的二十世紀的科學家都在量子力學的發展上貢獻了一份力量。這個理論很少被人詬病,因為它普通人也不是很懂,你想說人家不對也不知該說啥。

但是量子力學的成功是顯而易見的,目前標準模型中的粒子以及這些粒子的作用方式基本上可以解釋我們能看到的一些微觀層面的現象。但這個理論也不完善,這是公認的。你想推翻整個量子力學是完全不可能的,但你可以去完善它。

如何“推翻”相對論和量子力學?你需要做到這些,才能彪炳史冊

例如:目前的標準模型中的粒子並不能解釋宇宙中的所有現象,最熟悉的就是它裡面還沒有暗物質粒子,中微子振盪的問題也無法解決,因為根據目前標準模型中的粒子預測中微子是沒有質量的,但事實上中微子有三種口味(電子中微子、μ中微子和τ中微子)可以互相轉換,這說明中微子存在質量,這也意味宇宙中一定存在可以賦予中微子質量的未知粒子。

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還有目前的標準模型無法解決反物質消失之謎,也就是為何正反物質不對稱。我們目前發現了有部分介子會發生弱相互作用的對稱破缺,但缺少強相互作用的對稱破缺的粒子。

所以目前有很多的問題等待我們去解決和完善,並不是等著我們去推翻現有的理論。因為現有的理論是正確的,你硬要推翻人家這不是槓精嗎?!所以根據以往科學發展的規律,哪怕再過上一兩個世紀,牛頓的理論、愛因斯坦的理論、目前的量子力學都是正確的。但未來肯定會有更加完善的科學理論為我們決絕目前所有未知的問題。


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