相對論、量子力學真的是主流科學嗎?在未來會被推翻嗎?

地心說是科學嗎?

一直以來,許多人都有一個誤區,那就是地心說是

偽科學。但不知道你想過沒有,地心說作為古希臘最大的學術成就,如果它是偽科學,那為什麼還會有人說,現代科學是起源於古希臘的?這難道不是相互矛盾了嗎?

相對論、量子力學真的是主流科學嗎?在未來會被推翻嗎?

曾經有人問愛因斯坦,為什麼科學是起源於古希臘,而不是中國?

愛因斯坦的回信是這麼說的,他認為科學發展有兩個基石,其中之一就是古希臘哲學家發明的形式邏輯體系,這一套的精髓盡在歐幾里得幾何學之中,也是如今我們初高中上學時,學到的幾何學知識;另一個就是文藝復興時期逐漸發展起來的以系統的實驗找出可能存在的因果關係。

愛因斯坦還補充道,他認為中國古代的先哲沒有走上這一條並不需要驚奇。

相對論、量子力學真的是主流科學嗎?在未來會被推翻嗎?

其實愛因斯坦的這段話也代表著主流科學界的主流看法。我們也沒有必要糾結科學為什麼沒有起源於中國。畢竟,古代文明古國如此繁多,但僅僅只有古希臘發展而來,這個概率本身就是極其低的。

如果有人去翻一翻托勒密的《至大論》(也就是地心說),然後再翻一翻哥白尼的《天球運行論》(日心說),就會發現兩者非常相似,都有詳盡的幾何學推導,運用到的其實就是形式邏輯的那一套,並且兩者都在儘可能地和現實觀測進行擬合。

客觀地說,哥白尼剛提出日心說時,其實並沒有引起什麼關注。原因很簡單,哥白尼的日心說並沒有比地心說準。它們的精準度其實是差不多的,如果日心說能被算作為科學,那為什麼地心說不算呢?

相對論、量子力學真的是主流科學嗎?在未來會被推翻嗎?

所以,這裡就要引出一個很重要的觀念,那就是是否是科學並沒有個明確的邊界。日心說想要取代地心說,需要的是“更準”。這一點一直到第谷、伽利略和開普勒的努力之後,才真正地實現了。但是,不知道你發現沒有?其實我們也很少去學所謂的“日心說”理論。

兼容而非否定

這其實是因為牛頓的出現,他提出的萬有引力定律,直接就解釋了天體運動的規律其實和在地球表面的運動規律是一樣的。而當時的人們發現,日心說和地心說其實是一回事,說白了就是選的參考系不同罷了

而且牛頓的理論以及極其準確,準確到可以直接預測到一些天體的存在,即使到現在,大多數的航天項目還依靠的是牛頓力學,常常幾年的星際旅行,到達預定地點與計劃僅僅相差1,2秒。這樣準確度最起碼是夠人類在太陽系內生活了。這也是為什麼牛頓在他的時代就幾乎要封神的原因。

相對論、量子力學真的是主流科學嗎?在未來會被推翻嗎?

從牛頓開始,科學的發展不再是純粹地比較誰的理論更準,而更多的要求,那就是還需要兼容舊理論。為什麼這麼說呢?

我們都知道,經典物理學到了近現代出現了危機,其實這個危機都和“光”有關。而危機直接引發了相對論和量子力學的誕生。這兩個理論幾乎就集中在上世紀的前三十年,由那一代的科學家奠定。

相對論、量子力學真的是主流科學嗎?在未來會被推翻嗎?

但你發現沒有?

明明我們擁有了量子力學和相對論,但我們還在使用牛頓力學。尤其是初高中生,甚至是包括大學本科生。現在的工程技術領域所使用的也還是牛頓力學,為什麼大家不去用更先進的量子力學和相對論呢?

實際上,我們就發現,即便我們都在各個領域去用相對論和量子力學,這個結果也不會改變。原因其實就在尺度。

相對論、量子力學真的是主流科學嗎?在未來會被推翻嗎?

牛頓力學所適用的範圍其實是宏觀低速狀態下的尺度,幾乎在原子級都還是很精確的。但是牛頓力學到了亞原子級、接近於光速以及引力巨大的尺度下,誤差就會變得很大。而量子力學彌補的是亞原子級的誤差,相對論更是描述接近於光速和引力巨大的尺度時更近精準。

相對論、量子力學真的是主流科學嗎?在未來會被推翻嗎?

更讓科學家願意看到的是,量子力學和相對論在宏觀低速的尺度下是兼容了牛頓力學的

,或者我們可以說,牛頓力學是量子力學和相對論在宏觀低速下的近似解。它們在宏觀低速下得到的結果的差異在小數點後十多位才能找到。所以,即便是我們在所有的領域都去使用量子力學或者相對論,我們也不會得到差異太大的結果,而且常常會把這微乎其微的差異忽略掉,畢竟大多數儀器的誤差都達不到這個精度。

相對論、量子力學真的是主流科學嗎?在未來會被推翻嗎?

因此,從牛頓力學開始,科學家就要求新的理論需要在舊理論的尺度下兼容舊的理論。因為如今理論已經完美地擬合現實了,如果新理論和舊理論是衝突的,那說明新理論是有缺陷的。

我們常常看到很多人號稱推翻了相對論或者量子力學,其實這些人並不懂科學。因為這些理論和現實完美擬合,因此無論是否定牛頓力學、相對論還是量子力學,都符合觀測事實。當然,除非是幾百年來,科學家眼睛都瞎了?但我們也應該知道這根本是不可能發生的事情。

因此,未來的更先進的理論只會在更大尺度上或者更小的尺度上對舊理論進行兼容,而不是推翻舊有的理論。所以,相對論和量子力學並不會被推翻


分享到:


相關文章: