小編指出,這裡要重點強調,全息宇宙學說,並非科學界承認的科學理論,僅僅是和平行宇宙類似的哲學思辨,迄今為止也並沒有得到任何實驗的證明。拿未經任何證實的某種個人學說來給自己的信仰打call,並非理性的態度。何況,即使對全息宇宙這種學說本身,這位宣傳某教的人也完全沒有搞清楚,反而有很大的歪曲和錯誤認識。
我無意間瀏覽到一個名為@親愛的NPC 的頭條作者的文章《全息宇宙,如是我聞》,以下簡稱《全息》,這篇文章裡面用激光全息影像及一些物理學假說來論證某教的一些原理。文章大部分內容抄襲某度,信源本身缺乏科學的嚴謹性,其論證過程也充滿了曲解、詭辯和矇騙。
《全息》打著科學的旗號宣傳某教思想,非常具有欺騙性,作為一名985院校、物理系,應用物理專業的畢業生,我將以我的專業知識對這種信徒的胡言亂語進行批判。由於《全息》文中幾乎處處是漏洞,這裡僅抽取其中的兩大類、共六小點錯誤:
類型一、曲解實驗類,列舉三個問題:
第一、故意曲解全息影像技術;
第二、故意歪曲量子糾纏;
第三、曲解量子力學的波粒二象性。
類型二、錯誤的方法論,列舉三個問題:
第一、以未經證實的假說為證據立論;
第二、假定自己的學說正確提,反過來按照對自己學說有利的方式解釋現象;
第三、以低級、粗陋、錯誤的聯想代替觀測和實驗。
一、激光全息攝影技術的真相
激光全息攝影實驗我是真實做過的,還記得被攝物體是一個蠟做的小兔子,約有拇指大小。用一個氦氖激光器發射出一道紅光,然後用分光鏡分為兩束,一束經透鏡擴束後照射到被攝物體上,再經物體表面反射後照射到感光底片上,這部分光叫物光。另一束經反射鏡改變光路,再由透鏡擴大後直接投射到全息幹版上,這部分光稱為參考光。
由於激光是相干光,物光和參考光在全息底片上疊加,形成干涉條紋。因為從被攝物體上各點反射出來的物光,在振幅上和相位上都不相同,所以底片上各處的干涉條紋也不相同。強度不同使條紋明暗程度不同,相位不同使條紋的密度、形狀不同。
因此,被攝物體反射光中的全部信息都以不同明暗程度和不同疏密分佈的干涉條紋形式記錄下來,這些干涉條紋使用一種高密度的玻璃底片作為接收屏,經顯影、定影等處理後,就得到一張全息照片。換句話說,全息影像的底片上得到的不是物體的像,而是物體表面反射光與參考光的干涉條紋的像。
之所以是用特殊的玻璃底片,是因為這種干涉條紋的密度特別高,通常都超過1000線每毫米。即使以目前的全畫幅消費級單反數碼相機的感光元件,也是無法拍攝這樣的畫面的,像素密度不夠。另一個原因是,普通膠片不平整,而全息攝影的干涉條紋需要在一個平面上成像。
另一個現象是,如果我們打碎玻璃底片,用這些碎片中的任何一個,都能看到整個完整的圖像,就跟那個完整的底片顯示出來的圖像效果是一樣的。
請注意一下我的描述與《全息》一文中的區別:
第一,第二束光不是干擾光。干擾光是一種很不科學的說法,如何定義?第二束光和第一束光一樣,非常重要,它的意義就是一把空間標尺,用於標定物體表面反射光的位置。學工科的朋友一定非常熟悉有限元法,這種方法就是要把物體劃分成一個個的小格子,參考光的作用就是如此。
第二,這張底片當然看不到物體本身,因為它在底片上呈現的是物光與參考光的干涉條紋的位置信息,並以光柵的形式刻畫在玻璃底片上。而光柵密度非常高,用肉眼當然無法看見,需要在顯微鏡下放大才能看得到,而且也不是像水波一樣,具體成什麼樣子,與被攝物體的形狀有關。
第三,看這個物體的像的時候,必須用跟拍照用的光源同樣的光源,照射在這張底片上,從某個特殊的角度,才能看到復原後的像。這個像具有如下特點:一、它是單色的,跟拍照的激光光源的顏色一樣,不能反映物體的真實顏色;二、只能看到拍攝時候的角度,不能看到全貌。就是說,物光從哪個角度照射過來,就只能看到哪個角度,看不到背面。
第四,這種全息照片的碎片成像並不會丟失任何信息,其成像也不會因為被打碎而變模糊。這個問題的真相是,用拍照時候相同的光源進行成像,碎片越小,成像的亮度度會越低。道理很簡單,因為碎片越小,參與干涉的光強越低,但並不會影響畫面的質量。
之所以用眼睛看碎片成像的效果會感覺到圖像變模糊了,這是因為人眼睛對強度非常弱的光不敏感導致的。如果提高照射激光的亮度,畫面就會恢復原來的清晰度。
第五、全息照相技術,不包含任何被攝物體組成材料及物體內部的信息,只包被攝物體表面三維空間的幾何信息。
第六、全息照相技術不僅包含被攝物體幾何表面信息,同時也包含光源信息,以及被攝物體與入射光的方向信息。換用其它波長的光源或者是非相干光(自然光)、其它入射角度也都是不能成像的。而不是簡單的能夠還原被攝物體360°立體圖像。
很顯然,物理學上的全息攝影中的全息的含義,是底片能夠記錄被攝物體反射光的頻率、振幅和相位,並不是@親愛的NPC 所要表達的那個“全息”。如果《全息》一文作者是因為不懂全息攝影的物理學原理,才導致解釋錯誤,這種情況可以理解。但如果這種曲解是作者故意為之,其心可誅。
二、量子糾纏的真相
相信絕大部分讀者都不是物理專業畢業的,所以我這裡不能用嚴謹的數學表達來說明什麼叫做量子糾纏,但我儘量保持解釋的科學性。所謂的量子糾纏,其實是一種在微觀世界裡,兩個全同粒子疊加態中的一種特殊情況。這時候的兩個粒子,它們的自旋狀態相反,並且改變一個粒子的狀態會影響到另外一個,而不論它們的距離有多遠。
這也叫做量子狀態,這個量子狀態就是波函數描寫的那個體系,從波函數所能得出的各種性質。
圖十一中是《全息》一文對量子糾纏的胡扯,其錯誤有三:
第一、並不是隨便兩個電子反向發射就能產生這樣的現象,前提條件是,這兩個全同粒子,比如電子要先進入糾纏狀態。如果您看過老的陰極射線管電視機就會明白,兩臺背靠背的陰極射線管電視機,向相反方向發出的電子流,可以顯示不同的畫面,而且畫面不會相互干擾。
第二、兩個量子糾纏的粒子之間並不傳遞信息。事實上是,我們無法知道兩個粒子的狀態,只有當我們觀測到第一個粒子的狀態時,才知道另一個粒子一定與之相反。這中間的過程,沒有任何信息傳遞。
第三、量子糾纏並不違背相對論。《全息》一文中的理解錯誤,相對論並沒有禁止超光速現象存在,而是說任何有質量的物體不能通過加速的方式達到光速。由於量子糾纏並不傳遞信息,所以不存在所謂的相對論限制。事實上,科學家已經發現了很多超光速的現象。
三、曲解波粒二象性
根據量子力學的實驗,物理學家們發現微觀粒子具有波粒二象性。其實這個名詞本身就有問題,但是卻並沒有一個詞能夠更準確地表達微觀粒子的這個性質,所以,儘管這個名詞有問題,但是最後仍然沿用了下來。
那麼究竟應該如何理解波粒二象性呢?其真相是,微觀粒子是真正的實體粒子,同時也具有波的性質。非但如此,任何有質量的物體,包括宏觀物體也都具有這樣的性質,只是宏觀物體的波長非常短,根本觀察不到。
對此《全息》文中的錯誤認識有三:
第一、電子是個小粒子的觀念是正確的,但究竟是不是圓球,如果是個圓球,究竟有多圓,還沒科學家用實驗進行過確定,所以對於電子的形狀,只能說還不知道。
第二、不論我們看不看,電子其實都是一個粒子,它是一個微小的實體真實存在著。
第三、並不是說一個電子像一團雲,而是電子所在的位置,或者說其行為,以雲那樣的狀態分佈在空間中,其分佈的概率可以用“雲”這樣的幾何圖形來描述。注意這個雲不是說的電子從一個實體粒子彌散開變成了一片雲,而是電子的行為在我們看來像一片雲。
四、以未經證實的假說為證據立論
《全息》一文以“全息攝影”和“量子糾纏”為引子,引出了“全息宇宙論”,並且借用了大科學家玻姆的名字,看起來言之鑿鑿,確信不疑。然而這經不起任何推敲。因為沒有任何觀測和實驗能證明全息宇宙論的觀點,甚至全息宇宙論都無法提出一個能證明自己觀點的實驗方法,這個理論頂多可以被稱為一個假說。
《全息》一文另外還提到了“超弦理論”,其實“超弦”只能被稱作一個假說而已,因為這個理論迄今為止同樣沒有經過任何實驗驗證,完全就是一種數學上的推理遊戲。
這種憑空想象、未經任何驗證的假說也能被用作搭建自己理論的基石嗎?那麼這樣一個理論我只能說是一些人的“瘋人瘋語”。
《全息》一文引用從未被觀測和實驗證實的假說,作為自以為是的“科學依據”為他的某教思想背書,是非常可笑的。因為假說沒有被當做證據的資格。
五、假定自己的學說正確,反過來按照對自己學說有利的方式解釋現象。
這是所有巫術和宗教的共同邏輯之一。對於這種錯誤的思維方法,早在17世紀英國化學家——波義爾在其著作《懷疑派的化學家》中有過精闢的論述。以四元素說為例,為了證明其理論的正確性,四元素學派提出如下實驗:
點燃一片新鮮的木頭,我們就可以清晰地看出其中的四大元素,火焰所散發的熱量說明其中含有火元素;煙上升並消散於大氣之中體現了其中的空氣元素所具有的“輕”的性質;新鮮的木頭在燃燒時會不斷流出液體,這說明水元素的存在;燃燒剩下的灰是乾燥的且沉積在下方,這正是土元素的性質。
如今這個實驗解釋的錯誤不用我說了吧,但這個四元素說對實驗解釋非常清晰地表達了巫術思維的特點。那麼科學是如何預設和驗證理論的呢?
科學理論要以觀測事實或者是以已經證明的理論為依據,提出自己的假說,然後要窮盡科學家們所能想到的一切手段對其進行驗證,只要有一次驗證發現這個假說不成立,那麼就證明這個假說是錯誤的,需要重新提出假設。科學的理論一旦被證明,就可以根據理論提出預言(某種尚未被發現的現象),並且這種預言是可以被觀測或者是實驗驗證的。
《全息》一文中,採用了與四元素說同樣的證明方法,先確定自己的學說是正確的,然後再尋找科學實驗,為了讓實驗能夠支持自己的理論,故意把實驗的解釋向有利於自己的方向進行解釋。這些解釋不但缺乏對基本客觀事實的尊重,更有故意曲解的嫌疑。
懷疑是科學最基本的精神之一,懷疑一切,直到窮盡所有辦法都不能證明假設是錯誤的,才會謹慎地認為,這個假說是正確,可以上升為理論。那些一上來就先給出結論,並且從來沒有給出過發現這個理論的具體過程以及驗證過程的,不論描述得多精彩都是騙子。這是巫術、宗教、偽科學最常用的手法。
六、以低級、粗陋、錯誤的聯想代替觀測和實驗
以聯想代替觀測和實驗,是所有的巫術、宗教、包括科普(不等於科學)的常用手段,但並不是科學的手段。這是因為,用聯想來類比很簡單,不需要有什麼基礎的人就能夠理解。而科學則不同,它對一個人有較高的要求,需要經過艱苦的學習和努力,它有嚴格的邏輯推理,有大量的實驗驗證,有精確的數學表達。
《全息》一文中為了證明自己理論的正確性,大量使用聯想方法,然而真正的情況是“像”不是“是”。例如,粒子具有波粒二象性,並不是說微觀粒子即是波又是粒子,而是它就是它,它具備這樣的雙重性質,因為實在無法為這種客觀現象起一個更好的名字,只能妥協之後用這個名稱。
讓我們看一看《全息》一文的腦洞有多大,見圖十八《全息》原文截圖中的內容。
這可真敢想,我有如下問題,請作者做出明確回答:
第一、零態是個什麼態?請給出明確的解釋,而不是砸出來一個名詞,貌似很科學的樣子,然後什麼證據都不給;
第二、“零無大小”?別侮辱大家的智商好嗎?請理解一下數字的基本含義:一一對應,這是小學三年級之前應該理解的概念。第一個零對應雞蛋,第二個零對應鵝蛋,這兩個零沒有區別嗎?
第三、他們的頻率一樣?請問是什麼頻率、是什麼時候、用什麼實驗、測到的頻率值是多少、怎麼證明其頻率一樣呢、實驗報告在哪裡?別告訴我是信口胡說的。
第四、一fo知就是萬fo知嗎?不用萬fo,找來兩個fo,能通過我設計的驗證實驗就行,敢不敢公開應戰?
結束語——科學不是宗教的嫁衣
《全息》一文具有非常大的欺騙性。
採用故意曲解科學實驗的手段,同時搬運科學界知名科學家及其所提出的未經證實的假說為依據,片面選取有利於自己學說的角度來證明自己的理論,用這種方法來愚弄大眾。這些都是巫術、宗教、偽科學中最常用的手段。由於這種手段易於理解,不需要基礎知識門檻,又披著科學的外衣,所以很容易迷惑普通群眾。
在此我要大聲呼籲:
第一,讀者們要擦亮眼睛,不要被這種騙子所矇蔽,對於科學實驗的解讀,應該以專業的科學刊物上發表時間較長,沒有爭議的論文為依據。對於其他信源的信息,都應該採取一種懷疑、謹慎的態度,不應該輕信;
第二,各種網絡平臺的運營者,應該具備一定的科學素養以及社會責任感,對於散佈謠言,不利於公民科學素養提高的文章應該果斷下架,對發表此類文章的作者
應該果斷封號處理。這種文章不是在發表不同意見,已經是在反智、反人類了。【參考文獻】
1、《大學物理實驗教程》(第二版)上冊,作 者:江美福,方建興,高等教育出版社
2、《費恩曼物理學講義》,鄭永令譯,上海科學技術出版社
3、《相對論》,作者:愛因斯坦,天津人民出版社
4、《量子力學》第6版非相對論理論,作者:(俄羅斯)朗道,慄弗席茲|譯者:嚴肅,高等教育出版社
作者:郭洪偉,ID“郭哥聊科學”