造成物理學(xué)基本概念混亂的根源是什么? 馬海飛
(http://blog.sina.com.cn/gfis 研究物理學(xué)理論或?qū)?/span>物理學(xué)理論感興趣的人都會遇到這樣的問題:張三說出來的一套李四理解不了,。李四描述出來的東西張三也很難想像出來,。例如,愛因斯坦理論中的時間膨脹和尺縮就讓人很難理解,。時間怎么會膨脹,?為什么在牛頓的理論中時間不會膨脹?時間到底是什么,?有人說能量也是物質(zhì),。而另一些人則認(rèn)為能量不是物質(zhì)。那能量到底是不是物質(zhì),?誰也說不清楚,。類似的概念混亂問題在物理學(xué)中隨處可見,。 雖然物理學(xué)是自然科學(xué)所有學(xué)科中歷史最悠久的一個學(xué)科,但今天物理學(xué)中幾乎所有的基本概念都還沒有統(tǒng)一的定義,。同一個物理學(xué)概念,,經(jīng)典物理學(xué)對它的定義和解釋與現(xiàn)代物理學(xué)不同。因此不同的人對同一個物理概念的理解也各不相同,。人們在使用這些概念的時候往往都是根據(jù)自己的需要,,選擇符合自己觀點(diǎn)的定義,這就導(dǎo)致了相互之間很難理解和很難交流的狀況,。 總之,,目前公認(rèn)的現(xiàn)狀就是:物理學(xué)中的基本概念十分混亂。這些概念包括了“物質(zhì)”,、“時間”,、“空間”、“場”,、“力”,、“質(zhì)量”、“能量”,、“動量”,、“光速”、“基本粒子”等等,。還沒有任何一個人能對以上這些概念作出一個讓所有人都能認(rèn)可,、理解和滿意的統(tǒng)一定義和解釋。為什么,? 經(jīng)??次椅恼碌娜硕紩?/span>發(fā)現(xiàn),我對“為什么”十分感興趣,。這是因為只有知道了為什么才能從根本上解決問題,。在不知道為什么的情況下盲目從事研究的做法是屬于亂撞。那不是我的研究風(fēng)格,。所以無論遇到什么問題的時候我都會試圖去把“為什么”和產(chǎn)生問題的根源搞清楚,。針對物理學(xué)基本概念混亂的問題也不例外。這就是本文的目的所在,。 一,、找出物理學(xué)基本概念混亂的原因具有重大科學(xué)理論意義。 物理學(xué)中的基本概念為什么那么混亂,?這個問題不解決的話,,物理學(xué)的基礎(chǔ)理論研究根本就不可能順利進(jìn)行。所以,,解決這個問題對物理學(xué)基礎(chǔ)理論研究乃至整個物理學(xué)領(lǐng)域來說都具有十分重大的科學(xué)意義,。 二,、我有什么資格認(rèn)為自己能解決這個問題? 也許有人會問:這些問題已經(jīng)存在很久了,,那么多著名的專家,、學(xué)者和權(quán)威都解決不了,你憑什么認(rèn)為自己有能力解決這個問題,? 我的答案很明確,,就憑我自己建立起來的“物質(zhì)基本屬性統(tǒng)一理論”(也叫做“質(zhì)量場理論”)。這個理論改變了我的世界觀,,就像當(dāng)年哥白尼的日心說改變了那個時代的人的世界觀一樣。用全新的日心說世界觀去認(rèn)識世界和用傳統(tǒng)的地心說世界觀認(rèn)識世界最終看到的結(jié)果是不同的,。同樣的道理,,用“物質(zhì)基本屬性統(tǒng)一理論”作為指導(dǎo)思想看世界與使用以往的那種“物質(zhì)基本屬性孤立理論”作為指導(dǎo)思想得到的結(jié)果是不一樣的。 三,、質(zhì)量場理論的概要以及它與主流物理學(xué)理論的根本不同之處,。 “質(zhì)量場理論”的核心講的是:物質(zhì)同時具有實(shí)體屬性和場屬性。這兩個屬性是不可分割的統(tǒng)一體關(guān)系,。具體表現(xiàn)在物質(zhì)的“質(zhì)量”和“質(zhì)量場”上,。質(zhì)量與質(zhì)量場的統(tǒng)一體就是物質(zhì)。這是質(zhì)量場理論對物質(zhì)的定義,。任何一個物體,,無論是蘋果還是地球,是原子還是銀河系,,只要是可以用一個質(zhì)心來表示的物質(zhì)存在形式都同時具有一個固定的質(zhì)量和包圍在它周圍的質(zhì)量場,。 與質(zhì)量場理論不同,“經(jīng)典物理學(xué)”認(rèn)為物質(zhì)只有質(zhì)量(實(shí)體)屬性,。經(jīng)典物理學(xué)基本上不研究場的問題,。所以經(jīng)典物理學(xué)把任何物體都用一個質(zhì)點(diǎn)來表示?!艾F(xiàn)代物理學(xué)”雖然主要是針對場現(xiàn)象進(jìn)行研究,,但現(xiàn)代物理學(xué)把“場”與“實(shí)體”相互孤立開來對待。沒有把它們視為不可分割的統(tǒng)一體,。例如愛因斯坦認(rèn)為天體(實(shí)體)把它周圍的時空(場)壓彎曲了,。這就是說,天體與時空不是一個完整的統(tǒng)一體,。它們之間是相互獨(dú)立的,。而從質(zhì)量場理論上看,在天體的周圍有一個球形場包圍著它,。這個場與天體的實(shí)體之間是不可分割的統(tǒng)一體關(guān)系[1],。這些就是質(zhì)量場理論與經(jīng)典物理學(xué)以及現(xiàn)代物理學(xué)之間的根本不同,。 那么,質(zhì)量場理論的建立給我們帶來了什么新的認(rèn)識呢,?其實(shí)在每個方面都有很多新認(rèn)識,。例如與本文內(nèi)容有關(guān)的主要三點(diǎn)是: 1)經(jīng)典物理學(xué)是主要針對由物質(zhì)實(shí)體屬性所表現(xiàn)出來的物理現(xiàn)象進(jìn)行研究的領(lǐng)域。現(xiàn)代物理學(xué)是主要針對由物質(zhì)的場屬性所表現(xiàn)出來的物理現(xiàn)象進(jìn)行研究的領(lǐng)域,。 2)物質(zhì)實(shí)體屬性的物理現(xiàn)象遵循實(shí)體的自然規(guī)律,。物質(zhì)場屬性的物理現(xiàn)象遵循場的自然規(guī)律。而實(shí)體現(xiàn)象不遵循場的自然規(guī)律,,場現(xiàn)象也不遵循實(shí)體自然規(guī)律,。 3)物質(zhì)之間有兩種完全不同形式的相互作用。一種是實(shí)體之間的相互作用,。另一種是場之間的相互作用,。實(shí)體與實(shí)體之間的相互作用是通過直接接觸實(shí)現(xiàn)的。這種相互作用產(chǎn)生出來的是“力”,。力可以導(dǎo)致物體運(yùn)動,。場與場之間的相互作用不需要物體之間的直接接觸。但這種相互作用也可以導(dǎo)致物體產(chǎn)生運(yùn)動,。 了解了物質(zhì)屬性和物理現(xiàn)象與自然規(guī)律之間的這些關(guān)系之后,,就容易理解為什么物理學(xué)基本概念會那么混亂了。 四,、濫用物理概念的原因是對物質(zhì)基本屬性認(rèn)識不清,。 實(shí)際上,造成物理學(xué)基本概念混亂不堪的根源就是物理學(xué)家們對物理概念的濫用,?!盀E用”的意思就是:用不該用的物理概念去解釋與那個概念沒有直接關(guān)系的自然現(xiàn)象或問題?;蛘呤前雅c某個概念無關(guān)的物理現(xiàn)象用這個概念加以描述,。直到今天這種濫用概念的做法在物理學(xué)界仍然十分普遍。為什么會濫用概念呢,?就是因?yàn)閷ξ镔|(zhì)基本屬性認(rèn)識不清的緣故,。 由于物理學(xué)家們不知道物質(zhì)同時具有實(shí)體屬性和場屬性,更不知道實(shí)體屬性現(xiàn)象不遵循場的自然規(guī)律和場屬性現(xiàn)象不遵循實(shí)體的自然規(guī)律這個原理,,因此,,他們就把實(shí)體現(xiàn)象與場現(xiàn)象混淆不清進(jìn)行研究。一直都在試圖用實(shí)體物理現(xiàn)象中形成的概念解釋場現(xiàn)象,。這種濫用概念的做法是導(dǎo)致物理學(xué)基本概念混亂的根本原因,。 例如,在諸多物理學(xué)基本概念中,“力”是一個最經(jīng)常被濫用的物理概念,。因此它也是一個定義最混亂的物理概念,。 物理學(xué)中的那個“力”本來指的就是:通過物體之間直接接觸的相互作用導(dǎo)致物體運(yùn)動狀態(tài)改變的那個原因?!傲Α彪x不開“大小”,、“方向”和“作用點(diǎn)”這三個要素。就這么簡單,。所以,,對力的完整定義和解釋包含著以下這三個方面: 1)力是物質(zhì)實(shí)體(物體)之間直接接觸過程中的相互作用。 2)力具有大小,、方向和作用點(diǎn),。 3)力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因。 這是對力的概念和條件作出的最經(jīng)典,、最簡明和最嚴(yán)格的定義和解釋,。只有符合上述這三條的才是真正的力。任何不符合上述三條的都不是真正的力,。我們不妨把這三條叫做“力的經(jīng)典定義”。這里反復(fù)強(qiáng)調(diào)“真正的力”(或者叫做“真實(shí)的力”),,就是因?yàn)樵谖锢韺W(xué)中有很多實(shí)際上不是力的現(xiàn)象也被叫成了力,。這種做法就是對力這個物理概念的濫用?!傲Α边@個概念之所以十分混亂,,主要就是因?yàn)檫@個原因。 前面說過:“力”是物理學(xué)中被濫用最嚴(yán)重的一個概念,。人們經(jīng)常把不是力的物理現(xiàn)象也叫做力,。例如,離心力,、向心力,、慣性力、電磁力和萬有引力,,以及場力,、斥力、真空力等等數(shù)不勝數(shù),。所有這些都不是“真正的力”,。它們都是想象出來的,因此它們都屬于“假想力”,。它們都不符合力的經(jīng)典定義,。 五、物理學(xué)家為什么會把不是力的物理現(xiàn)象叫做“力”呢,? 這是因?yàn)樗麄儾恢牢镔|(zhì)實(shí)體屬性現(xiàn)象不遵循場的自然規(guī)律和場屬性現(xiàn)象不遵循實(shí)體的自然規(guī)律這個基本原理,。因此就把從場的作用過程中觀察到的現(xiàn)象當(dāng)成了實(shí)體現(xiàn)象對待,。于是就使用“力”這個只適用于實(shí)體現(xiàn)象的概念來解釋場現(xiàn)象。 例如,,“萬有引力現(xiàn)象”實(shí)際上是一個場屬性現(xiàn)象,,而不是實(shí)體屬性現(xiàn)象。因此,,在解釋這個現(xiàn)象的時候不應(yīng)該使用“力”這個概念,。但是,物理學(xué)主流卻一直都在使用“力”這個概念來解釋萬有引力現(xiàn)象,。這就是濫用物理概念的一個最典型例子,。 我們首先必須要明確的一點(diǎn)是,“萬有引力現(xiàn)象”僅僅是一個現(xiàn)象而已,。它就像“日出日落”的現(xiàn)象一樣是可以觀察到的,。但日出日落現(xiàn)象并不代表著在這個現(xiàn)象中有太陽“升起”和“落下”的運(yùn)動存在。同樣道理,,“萬有引力現(xiàn)象”也并不代表著在這個現(xiàn)象中必須要有“萬有引力”的存在,。 其實(shí),如果用上述力的經(jīng)典定義來檢驗(yàn)牛頓所描述的那個萬有引力的話,,它至少有兩點(diǎn)明顯不符,。1)萬有引力不需要有物體之間的直接相互接觸。2)它不需要有作用點(diǎn),。如果從質(zhì)量場理論進(jìn)行解釋的話是非常容易理解的,。這是因?yàn)槿f有引力現(xiàn)象是一個場屬性現(xiàn)象,因此在這個現(xiàn)象中的物體之間不需要相互之間的直接接觸,。 但是,,由于牛頓和他的繼承者們都不知道實(shí)體屬性現(xiàn)象與場屬性現(xiàn)象是本質(zhì)不同的現(xiàn)象,于是就用實(shí)體屬性現(xiàn)象中的力來解釋萬有引力現(xiàn)象,。結(jié)果就把“力”這個概念變得不像原來那么嚴(yán)格和明確了,。給力的概念涂上了一層混亂的陰影。 也就是說,,一直以來人們實(shí)際上都是通過“想象”來解釋萬有引力現(xiàn)象,。例如,想象著地球向外釋放引力線,。引力線拉動蘋果下落,。地心引力通過引力線作用在蘋果的每個細(xì)胞上、每個分子或每個原子,、或更小的基本粒子上(實(shí)際上作用在什么層次上誰也說不出來),。這些顯然都是想出來的。因此這個力完全符合“假想力”的條件。由此可見,,無論是從正反哪個方面看萬有引力都應(yīng)該是一個假想力,。 牛頓和他的繼承者們之所以不得不使用假想出來的萬有引力來解釋萬有引力現(xiàn)象,關(guān)鍵的問題是幾乎沒有人知道場與場之間的相互作用也能讓物體產(chǎn)生運(yùn)動,。但這樣的運(yùn)動不是靠力產(chǎn)生出來的,,而是靠場的不對稱性產(chǎn)生出來的。這是在質(zhì)量場理論中得到的一個前所未知的新發(fā)現(xiàn),。 從前面力的定義中知道,,力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因。但從質(zhì)量場理論中得知,,并不是所有改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因都是力,。場的不對稱也能改變物體的運(yùn)動狀態(tài)。 在實(shí)體之間的相互作用中,,改變物體運(yùn)動狀態(tài)的一個實(shí)際表現(xiàn)就是讓物體產(chǎn)生加速度,。也就是說力讓物體產(chǎn)生出了加速度。力是產(chǎn)生加速度的原因,。加速度是受力后出現(xiàn)的一個結(jié)果,。但這是實(shí)體屬性現(xiàn)象。雖然力是讓物體產(chǎn)生加速度的一個原因,,但是,,力并不是讓物體產(chǎn)生加速度的唯一原因。場也能讓物體產(chǎn)生加速度,。這是在質(zhì)量場理論建立之前所不知道的。因此,,在探索萬有引力現(xiàn)象的問題時,,不能簡單地把“力可以讓物體產(chǎn)生加速度”的這個實(shí)體屬性的規(guī)律套用到屬于場屬性的萬有引力現(xiàn)象上。而是必須要從場的角度來對待問題,。場屬性現(xiàn)象中的物體運(yùn)動過程中也有加速度,。但卻沒有力的參與。就算是涉及到力的話,,那個力也只能是出現(xiàn)在加速度之后,。不可能出現(xiàn)在加速度之前。實(shí)際上,,在場屬性現(xiàn)象中,,加速度是產(chǎn)生力的原因,力是結(jié)果,。這與實(shí)體屬性現(xiàn)象中的力與加速度的因果關(guān)系正好相反,。 所以,為了能夠更好地理解萬有引力不是一個真實(shí)存在的力,而是一個假想力,,讀者必須要徹底放棄成見和舊觀念,,從場的相互作用上來理解萬有引力現(xiàn)象的產(chǎn)生原因和過程。 那么在作為場現(xiàn)象的“萬有引力現(xiàn)象”中,,加速度與力之間到底是什么樣的因果關(guān)系呢,?下面就讓我們來仔細(xì)分析一下看看。 因?yàn)橛谜Z言很難準(zhǔn)確敘述,,因此我們必須借助數(shù)學(xué)來進(jìn)行說明,。 在質(zhì)量場理論中有一個“統(tǒng)一常數(shù)計(jì)算公式”。這個公式非常簡單,。它就是:Gm=g/D,。其中Gm是統(tǒng)一常數(shù)。g是自由落體加速度(也就是通常說的那個“引力加速度”),。D是質(zhì)量場強(qiáng)度,。用這個公式計(jì)算自由落體加速度就是:g=GmD。從這個公式中可以看出,,自由落體加速度g完全是由質(zhì)量場強(qiáng)度D決定的,。與任何力都沒關(guān)系。 質(zhì)量場強(qiáng)度代表的是“物質(zhì)屬性場”的強(qiáng)度,。這就說明自由落體加速度是由物質(zhì)基本屬性的質(zhì)量場決定的,。很明顯,自由落體加速度是通過物體運(yùn)動形式對物質(zhì)場屬性的表達(dá),。它根本就不是受力產(chǎn)生出來的,。這就是為什么任何物體在同一個位置上的自由落體加速度都相同的原因。 事實(shí)非常清楚地證明了,,自由落體加速度出現(xiàn)在那個所謂的萬有引力之前,。接下來我們必須要回答的問題是:用牛頓引力公式計(jì)算出來的那個所謂的“萬有引力”又是什么時候出現(xiàn)的呢?如果這個力不是引力的話,,它又是什么,? 關(guān)于這個問題我們可以用實(shí)物來舉例。 地球是物質(zhì)的,。因此它同時具有實(shí)體屬性和場屬性,。在物理學(xué)中我們用“地球質(zhì)量”來表達(dá)地球的實(shí)體屬性。同樣我們現(xiàn)在可以用“地球的質(zhì)量場”來表達(dá)地球的場屬性,。對地球質(zhì)量的量化用“質(zhì)量M”表示,。對地球質(zhì)量場的量化用的是“質(zhì)量場強(qiáng)度D”。在地球上的任意一點(diǎn)都有它特定的質(zhì)量場強(qiáng)度,。它的計(jì)算公式是:D=M/4πr2,。其中r是地球質(zhì)量場的半徑(準(zhǔn)確來說是“從地球質(zhì)心到該質(zhì)量場強(qiáng)度所在地之間的距離”),。所以,只要位置(半徑r)決定好了,,質(zhì)量場強(qiáng)度就決定好了,。當(dāng)然在那個位置上的自由落體加速度自然也就決定好了。這與在那里是否有物體存在沒有任何關(guān)系,。但是,,如果在地球的質(zhì)量場里有一個蘋果存在,那個蘋果就會按照質(zhì)量場強(qiáng)度決定好的自由落體加速度做自由落體運(yùn)動,。這種物理現(xiàn)象實(shí)際上就是萬有引力現(xiàn)象,。這整個過程都是由場屬性的作用產(chǎn)生出來的,與力無關(guān),。所以萬有引力現(xiàn)象的產(chǎn)生與力沒有任何關(guān)系,。 處于自由下落的物體如果不受到任何外力作用的話,它就會按照質(zhì)量場強(qiáng)度規(guī)定好的加速度一直下落下去,。但是,,如果這時有另外一個物體(包括地球)阻止了這個蘋果的自由落體運(yùn)動,這時就出現(xiàn)了兩個物體之間的直接接觸形式的相互作用,。這種相互作用既有大小,、方向和作用點(diǎn),也改變了自由落體運(yùn)動原有的運(yùn)動狀態(tài),。這時候就一定會有“真實(shí)的力”出現(xiàn),。如果這個力的大小剛好可以抵消蘋果的自由落體加速度g,并且這個蘋果的質(zhì)量如果是m的話,,那么這個力的大小就是:F=mg,。這就是用牛頓引力公式計(jì)算出來的那個力。這個力完全符合真實(shí)力的概念和所有條件,。但它卻不是物體之間的“相互吸引力”,。 在理想環(huán)境下,把一個蘋果放在秤盤上,,秤盤阻止蘋果做自由落體運(yùn)動。這時候在秤盤和蘋果之間就有一個真實(shí)的相互作用力,。這個力通過秤上的指針或顯示器顯示出來,。這個力就是用牛頓引力公式計(jì)算出來的那個力。 真實(shí)存在的力不但可以計(jì)算出來,,而且也可以直接測量出來,。但是,在這個真實(shí)的力出現(xiàn)之前,,雖然也可以用物體的質(zhì)量和加速度計(jì)算出一個“力”(假想力)的大小,,但完全無法去直接測量它,。這就是真實(shí)的力與假想力的不同。所有無法直接測量的力都是假想力,。假想力在數(shù)學(xué)計(jì)算上具有一定的意義,,但在物理世界里是不存在的。用假想力解釋自然現(xiàn)象必然會造成混亂,。例如,,一個處于自由落體運(yùn)動中的物體,你可以根據(jù)它的質(zhì)量大小和自由落體加速度計(jì)算出那個假想的萬有引力大小,。但你完全無法用任何方法去直接測量這個力,。因?yàn)檫@個力實(shí)際上根本就不存在。只有在同樣的條件下,,另一個物體阻止這個物體不讓它做自由落體運(yùn)動的時候,,這個計(jì)算出來的力才會成為真正的力。 也就是說,,月亮與地球之間沒有任何力的相互作用關(guān)系,。但是用數(shù)學(xué)方法可以計(jì)算出二者之間的那個假想力。那什么時候這個假想力可以成為真正的力呢,?如果月球和地球的體積可以大到讓這兩個天體能夠靜靜地在現(xiàn)在的這個位置上靠在一起的話,,在它們之間相互接觸的那個作用點(diǎn)上就會出現(xiàn)用數(shù)學(xué)方法計(jì)算出來的那個力。這個力才是真實(shí)的力,。 由此可見,,牛頓送描述的那個相互吸引的萬有引力根本不存在。用牛頓引力公式計(jì)算出來的那個力并不是引力,,而是阻止物體做自由落體運(yùn)動的阻力,。因?yàn)檫@個力產(chǎn)生出來的物理現(xiàn)象是重量,因此可以把它叫做重力,。但這個重力完全不具備萬有引力的任何意思,。 這樣一來,萬有引力現(xiàn)象中的所有真相都已經(jīng)大白,。也就是說,,抵消自由落體加速度的那個阻力才是在萬有引力現(xiàn)象中出現(xiàn)的真正的力。在萬有引力現(xiàn)象中實(shí)際存在的那個力應(yīng)該是這個阻力,,而不是相互吸引力,。“相互吸引”只不過是一個錯覺而已,。就像日出日落是錯覺一樣,。萬有引力也是錯覺。萬有引力現(xiàn)象是物質(zhì)場屬性現(xiàn)象,,不是實(shí)體屬性現(xiàn)象,。在物體做自由落體運(yùn)動的過程中物體是不受力的,。 從前,人們認(rèn)為慣性運(yùn)動是靠力來維持的運(yùn)動,,后來被伽利略證明是錯的,。歷史似乎又在重演。長期以來人們一直認(rèn)為自由落體運(yùn)動也是靠力來維持的運(yùn)動?,F(xiàn)在證明也是錯的,。實(shí)際上慣性運(yùn)動和自由落體運(yùn)動都是不受力運(yùn)動。天體的圓周運(yùn)動就是由這兩個不受力運(yùn)動組合在一起形成的,。因此,,天體的圓周運(yùn)動也是不受力運(yùn)動。這樣的運(yùn)動可以永遠(yuǎn)持續(xù)下去,,直到受到外力改變?yōu)橹?。這就是天體的運(yùn)轉(zhuǎn)非常持久和穩(wěn)定的原因。 從上述萬有引力的例子中可以看出,,用屬性場的作用和經(jīng)典的力的定義完全可以解釋萬有引力現(xiàn)象中的力學(xué)關(guān)系,。根本就不需要去想象出引力線和通過引力線在基本粒子層面上的相互作用等等。自然世界遠(yuǎn)比人們想象的簡單,。人們把很多事情想復(fù)雜的原因是因?yàn)閷φ嫦嗳狈α私狻?/span> 萬有引力的例子明確告訴我們:如果用實(shí)體屬性現(xiàn)象專用的物理概念去解釋場現(xiàn)象,,就會造成物理概念的混亂。物理學(xué)家把不是力的萬有引力叫做“力”的原因是他們不知道實(shí)體屬性現(xiàn)象與場屬性現(xiàn)象之間的本質(zhì)不同以及它們之間相互不遵循對方自然規(guī)律的基本原理,。 六,、更多的例證。 力這個概念的混亂僅僅是冰山一角,。我們還可以舉出更多的例子,。 1)光沒有動量。 動量本來也是一個實(shí)體屬性現(xiàn)象中的物理概念,。但是,,現(xiàn)在被用到了場現(xiàn)象中。例如,,光本來是場現(xiàn)象,。但現(xiàn)代物理學(xué)認(rèn)為光也有動量。結(jié)果把動量這個概念變得難以理解,。這是怎么一回事呢,? 首先讓我們來看看在實(shí)體屬性現(xiàn)象中人們是怎樣來測量動量的。其實(shí),,動量不是一個直接測量出來的量,而是根據(jù)物體質(zhì)量和它的運(yùn)動速度計(jì)算出來的物理量,。當(dāng)然,,這個過程也被認(rèn)為是測量,。測量的方法有兩種:一種是直接測量物體的質(zhì)量和運(yùn)動速度。然后就可以算出它的動量,。另一種是讓這個物體撞擊另一個已知質(zhì)量的物體然后測出被撞后該物體的速度,。根據(jù)質(zhì)量和速度計(jì)算動量。這個動量反映出來的就是前面那個物體的動量,。非常簡單明確,。 可是,光的動量問題就非常復(fù)雜,。由于光沒有靜質(zhì)量,,說它有動量這本身就是一件自相矛盾的事情??墒?,物理學(xué)家們卻從物理實(shí)驗(yàn)中的確“檢測到了”光的動量。也就是說,,光可以把實(shí)體粒子(例如電子)激發(fā)出來,。電子可是有靜質(zhì)量的實(shí)體粒子。因此可以根據(jù)被激發(fā)出來的電子質(zhì)量與速度計(jì)算出動量,。物理學(xué)家就是根據(jù)這個動量的存在來確定光也具有動量的,。 相信看了上述對萬有引力現(xiàn)象解釋的讀者如果悟性好的話這時就應(yīng)該知道問題出在哪里了。 物理學(xué)家顯然是把場現(xiàn)象當(dāng)成實(shí)體現(xiàn)象處理了,。把光激發(fā)電子的過程想像成與康樂球撞擊康樂球一樣的過程,。沒錯,在康樂球撞擊康樂球的過程中,,被撞擊的康樂球的動量反映出了那個撞擊康樂球原有的動量,。但是,在場屬性現(xiàn)象中并非如此,。光并不是靠撞擊電子而讓電子激發(fā)出來的,。在場屬性現(xiàn)象中,是靠場的相互作用產(chǎn)生物理現(xiàn)象的,。前面講的萬有引力現(xiàn)象如此,,光電效應(yīng)也是如此。光與電子之間不是實(shí)體與實(shí)體的相互作用,,而是場的相互作用,。可以這樣來想象這個過程,。雖然光是場屬性的一種存在形式,,電子是實(shí)體粒子,但電子也具有屬性場,。因此,,光的場就可以通過電子的場對電子產(chǎn)生作用,。光的某個特定頻率剛好與電子的振動周期相同。當(dāng)這樣的光存在的時候,,電子的振動幅度就會越來越大,,大到一定程度就會被激發(fā)出來。這個過程顯然不是一對一的碰撞過程,。因此,,被激發(fā)出來的電子的動量根本就不能作為光也有動量的證據(jù)使用。而在現(xiàn)實(shí)情況中,,物理學(xué)家們卻是這樣做的,,因此就造成了動量這個概念的混亂。讓人很難理解,。 2)能量不是物質(zhì),。 本來能量實(shí)際上就是物質(zhì)屬性場的振動。例如,,光是一種能量,。光實(shí)際上就是質(zhì)量場的振動。也就是說,,光源物質(zhì)具有質(zhì)量場,。光源物質(zhì)的振動導(dǎo)致了它的質(zhì)量場振動。這種振動傳播出去就是光,。因?yàn)橘|(zhì)量場是物質(zhì)的兩個屬性之一,,因此它具有物質(zhì)性。但不能單獨(dú)把它說成是物質(zhì),。 可是,,現(xiàn)代物理學(xué)家因?yàn)椴恢缹?shí)體與場的區(qū)別,他們把能量作為實(shí)體處理,。于是就產(chǎn)生出了能量也是粒子的觀點(diǎn),。既然是粒子,它就可以脫離它的“源物質(zhì)”獨(dú)立存在,。既然可以獨(dú)立存在,,當(dāng)然就可以把它看成是物質(zhì)。 這樣一來,,能量和物質(zhì)的概念都變得十分混亂,。 為什么現(xiàn)代物理學(xué)家會把能量當(dāng)成粒子呢?這也是因?yàn)樗麄儧]有分清實(shí)體屬性現(xiàn)象與場屬性現(xiàn)象的本質(zhì)不同導(dǎo)致的,。 我們知道,,物質(zhì)實(shí)體的特點(diǎn)就是它具有獨(dú)立的結(jié)構(gòu)。每個獨(dú)立結(jié)構(gòu)構(gòu)成了一個獨(dú)立的物體。每個物體具有自己的質(zhì)量和質(zhì)量場,。每個獨(dú)立的物體都可以用一個唯一的質(zhì)心來代表,。在宇宙空間里的任意一個點(diǎn)上都不可能同時存在著兩個質(zhì)心。這就是說,,以質(zhì)心為代表的物質(zhì)實(shí)體是不連續(xù)的。這是實(shí)體屬性特有的現(xiàn)象,。 場屬性現(xiàn)象與實(shí)體完全不同,。不同的場可以重疊存在于宇宙空間中的同一個區(qū)域內(nèi)。對于場來說,,根本就不存在不連續(xù)的問題,。 那么能量是如何被變得不連續(xù)了呢? 這還是因?yàn)槲锢韺W(xué)家把實(shí)體現(xiàn)象與場現(xiàn)象混淆不清造成的,。用光來舉例,。光是屬性場現(xiàn)象。本來光是介質(zhì)連續(xù)波動所產(chǎn)生出來的一種場性(即非實(shí)體的)物理現(xiàn)象,。沒有間斷,。但是,人是無法直接觀察到場本身的,。人對任何現(xiàn)象的觀察最終都必須要通過實(shí)體反映出來,。光也不例外。黑暗的夜空中充滿了陽光,。但人是無法直接看到它的,。只有通過月球和其他行星等物體的反射才能斷定夜空里充滿了陽光。同樣道理,,在實(shí)驗(yàn)室里也是如此,。 比如說,科學(xué)家們用光去照射感光膠片并以此來判斷是否有光存在,。感光膠片上涂有光化學(xué)試劑,。當(dāng)膠片受到光照的時候,這些試劑中的粒子就會發(fā)生光化學(xué)反應(yīng),。當(dāng)然,,這種反應(yīng)都是以粒子為單位的。也就是說光不可能讓1/4或1/2個感光粒子發(fā)生化學(xué)變化,。而這些粒子是實(shí)體物質(zhì),。因此它們是不連續(xù)的。最后,,研究人員可以根據(jù)感光膠片上的感光顆粒的多少來確定光的強(qiáng)度等等,。 由此可以看出,不連續(xù)的感光粒子并不代表光是不連續(xù)的。但是,,如果搞不清這其中的狀況,,單純從實(shí)體屬性上對光的連續(xù)性作出判斷的話,就可以說光的能量是不連續(xù)的,。并用感光粒子作證,。實(shí)際上這應(yīng)該算是“偽證”。 現(xiàn)代物理學(xué)中的能量不連續(xù)性就是這樣產(chǎn)生出來的,。物理學(xué)家并沒有直接觀察能量本身,,而是觀察被能量作用的實(shí)體粒子。因?yàn)閷?shí)體粒子不連續(xù),,結(jié)果他們就斷定能量是不連續(xù)的,。進(jìn)而把能量與實(shí)體粒子相提并論。再進(jìn)一步就把能量變成了物質(zhì),。這給物理學(xué)基本概念和物理學(xué)理論都帶來了極大的混亂,。 其實(shí)能量是一種場現(xiàn)象。場與實(shí)體是不可分割的關(guān)系,。能量永遠(yuǎn)都不可能離開實(shí)體獨(dú)立存在,。那種可以離開光源像子彈一樣在宇宙中穿行的光子是不存在的。這些都是因?yàn)閷ξ镔|(zhì)場屬性不了解而想像出來的東西,。 3)物質(zhì)到底是什么,? 物理學(xué)是在物質(zhì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行研究的自然科學(xué)領(lǐng)域??墒?,研究了這么多年,到現(xiàn)在還不知道物質(zhì)到底是什么,。這應(yīng)該是令物理學(xué)家感到十分尷尬的事情,。就像摸象的盲人明明觸摸著大象卻不知道自己觸摸的東西是什么一樣。更令人費(fèi)解的是,,沒有任何一個物理學(xué)家認(rèn)真地深入研究過什么是物質(zhì)的問題,。反而把解決這個問題的責(zé)任推給了哲學(xué)家。 其實(shí),,“物質(zhì)”這個概念的物理(不是哲學(xué))定義十分簡單,。它就是“質(zhì)量與質(zhì)量場的統(tǒng)一體”。它同時具有實(shí)體屬性和場屬性,。這個定義概括了作為物質(zhì)所必要的所有基本性質(zhì)和條件,。宇宙中凡是符合這個定義的客觀存在都屬于物質(zhì)。但是,,因?yàn)槲锢韺W(xué)家對物質(zhì)的基本屬性不了解,,因此就把它給復(fù)雜化了。把它與電性、磁性聯(lián)系在一起,,與能量聯(lián)系在一起,,與運(yùn)動、結(jié)構(gòu),、密度等等聯(lián)系在了一起,。認(rèn)為物質(zhì)必須要有電性、磁性,、能量,、基本粒子、結(jié)構(gòu),、密度以及必須運(yùn)動等等。結(jié)果就把這個原本非常簡單的“物質(zhì)”變得無法理解了,。這樣一來,,一些人把“時間”和“空間”也說成是物質(zhì)。把“能量”和“電磁波(場)”也說成是物質(zhì),。到頭來搞的人們越來越不知道物質(zhì)是什么了,。 這就好像本來一幅畫上畫著一個從側(cè)面看到的紅蘋果。誰都能看懂它是什么,??墒怯袀€看到這幅畫的人,非要說蘋果應(yīng)該是綠的,,于是他就用綠色去“修改”,。在他的帶動下,另有人則說蘋果應(yīng)該是黃的,,于是就用黃色去修改,。再有人說蘋果里面應(yīng)該有種子,于是又給它畫上種子,。還有人說蘋果的底部是凹陷下去的,,而且還有個蒂,于是又把它改成了底部沖外的視角圖,。再有人說蘋果頂部曾經(jīng)結(jié)花的那一端長得像“鼻孔”,,里面還有毛毛。于是接著改,。從顏色到觀測面再到大小和形狀,,如此改下去,到了最后誰還能看出畫上的那個“東西”是什么,? 同樣的道理,,物理學(xué)中的基本概念就是被眾多的物理學(xué)家從各自的角度去東改西改改得混亂不堪。其實(shí),蘋果長什么樣子不是由具體顏色,、大小和形狀以及看它的方向等細(xì)節(jié)因素決定的,。而是由它的基本屬性決定的。只要具備了蘋果的基本屬性,,任何人一眼就可以看出那就是蘋果,。細(xì)節(jié)根本就不重要。重要的是本質(zhì),。抓住本質(zhì)才是最重要的,。物理學(xué)基本概念也是如此。在定義物理學(xué)基本概念的時候要從它們的基本屬性上考慮,,而不是從表面形式和細(xì)節(jié)上考慮,。物質(zhì)的基本屬性只有兩個:實(shí)體和場。但物質(zhì)的表面形式卻是無限的,。運(yùn)動,、結(jié)構(gòu)、密度,、電磁性,、能量等等都是物質(zhì)在特定狀況下表現(xiàn)出來的表面形式。用這些表面上的東西去定義物質(zhì)就會把物質(zhì)這個概念弄懂十分混亂,。到頭來讓人越來越不知道什么是物質(zhì)了,。 由于人們對物質(zhì)基本屬性認(rèn)識不清,因此就會出現(xiàn)濫用物理概念的情況,。自古以來一直有很多人認(rèn)為宇宙中存在以太,。今天人們也從研究結(jié)果中越來越確定宇宙空間里存在著某種“東西”。以前的人認(rèn)為以太是一種物質(zhì),,今天的人雖然否定以太的存在,,但把宇宙空間里存在的能量和電磁波(場)之類的東西也看成是物質(zhì)。其實(shí)這些看法不是沒有道理,。只不過它們都是錯的,。所謂的以太也好,還是宇宙空間里的能量和場,,其實(shí)它們都與質(zhì)量場有關(guān),。因?yàn)橘|(zhì)量場是物質(zhì)的兩個屬性之一,因此說它們是物質(zhì)是有一定道理的,。但是,,因?yàn)樗皇俏镔|(zhì)的全部,因此把它說成是物質(zhì)是不正確的,。 其實(shí),,宇宙空間里充滿的背景既不是以太也不是能量,,而是質(zhì)量場。質(zhì)量場是產(chǎn)生能量和電磁波的介質(zhì),。也是導(dǎo)致萬有引力現(xiàn)象出現(xiàn)的原因,。就像我們不能說物質(zhì)質(zhì)量就是物質(zhì),也不能說質(zhì)量場是物質(zhì)一樣,,因此不能說能量是物質(zhì),。更不能說空間是物質(zhì)。物質(zhì)是對具有質(zhì)量和質(zhì)量場的統(tǒng)一體這個客觀存在的統(tǒng)稱,。 所以說,,只有知道了物質(zhì)的兩個基本屬性才能知道什么是物質(zhì)。 4)空間概念的混亂來自對場的不了解,。 “空間”這個概念在物理學(xué)里也非?;靵y。經(jīng)典物理學(xué)與現(xiàn)代物理學(xué)對空間的認(rèn)識不同,。不僅如此,,愛因斯坦把空間說成是相對的,可以彎曲的?,F(xiàn)代物理學(xué)把空間說成是不連續(xù)的。甚至空間可以是超過三維的,??臻g既有形狀又有功能。實(shí)在是讓人無法理解空間到底是什么,。 其實(shí)“空間”概念的混亂是來自對“場”概念的不明確,。也就說是因?yàn)槲锢韺W(xué)家們把“空間”與“場”混為一談造成的。其實(shí)“場”的定義非常簡單明確,。它就是“具有特定物理功能的空間范圍”,。而“空間”本身什么功能都沒有,。它僅僅是一個場所而已,。如果在這個場所中的某個范圍內(nèi)具有特定物理功能的話,,那個范圍就是一個“場”,。就這么簡單,??墒?,由于人們不知道“場”與“空間”的這個關(guān)系,,加上場本身也具有空間(場所)屬性,,因此人們就很容易把“場”錯誤地當(dāng)成了“空間”,。于是就認(rèn)為空間也具有物理功能。這樣就把空間這個概念給搞亂了,。 把“空間”與“場”混淆不清的原因是因為,,如果是從實(shí)體角度上看“空間”的話,,空間就是什么“物體”都不存在的場所。用物體是否存在來定義空間,。但是,,如果用同樣的方法看“場”的話,也會發(fā)現(xiàn)“場”也是什么都不存在的場所,。這樣就會把場當(dāng)成了“空間”,。這就是空間與場混淆不清的原因。要是我們清楚知道物質(zhì)具有場屬性,,并從“場屬性的立場”上看“空間”和“場”的話,,就會很容易發(fā)現(xiàn),空間是沒有物理功能的,,而場是具有物理功能的,。知道了它們的這個本質(zhì)不同就不會混淆了。 很明顯,,愛因斯坦說的“相對空間”和“彎曲空間”其實(shí)就是場,。場都是相對的。場都是球形的,,因此也就是彎曲的,。地球有地球自己的質(zhì)量場,太陽有太陽的質(zhì)量場,。它們之間的質(zhì)量場之間就是相對的關(guān)系,。這不是空間上的相對關(guān)系,而是場的相對關(guān)系?,F(xiàn)代物理學(xué)認(rèn)為空間是不連續(xù)的,。這實(shí)際上也是場的不連續(xù),而不是空間不連續(xù),。在同一個場里,,場是連續(xù)的。例如,,在地球的質(zhì)量場內(nèi),,地球的質(zhì)量場是連續(xù)的。但兩個不同物體之間的質(zhì)量場可以看作是不連續(xù)的,。例如地球的質(zhì)量場與太陽的質(zhì)量場之間是不連續(xù)的,。 所以,只有分清“場”與“空間”的關(guān)系,,才能避免這方面的混亂,。所以說,“空間”代表的就是一個單純的場所,。沒有任何其他意義,。具有形狀和物理功能的空間則已經(jīng)不再是空間了,。這個空間的正確名稱是“場”。 由于篇幅的關(guān)系,,針對其他基本概念的解釋就省略了,。道理是一樣的。 七,、結(jié)語 綜上所述,,物理學(xué)概念混亂的根本原因來自對物質(zhì)基本屬性不了解。因此就不知道物質(zhì)之間的相互作用除了有實(shí)體之間的作用形式之外還有場之間的作用形式,。也不知道物質(zhì)實(shí)體屬性現(xiàn)象不遵循場的自然規(guī)律和場屬性自然現(xiàn)象不遵循實(shí)體自然規(guī)律這個原理,。于是就會把從實(shí)體屬性現(xiàn)象中產(chǎn)生出來的概念套用到場屬性現(xiàn)象上。結(jié)果就把這些概念變得不倫不類無法理解,。這種現(xiàn)象在現(xiàn)代物理學(xué)中尤其嚴(yán)重,。 由于現(xiàn)代物理學(xué)研究涉及到的現(xiàn)象都是場現(xiàn)象,而場又是不可直接觀測到的,,因此就只能間接地通過實(shí)體現(xiàn)象來推測場的作用,。可是如果在這個過程中把握不好的話就很容易把場現(xiàn)象誤解成了實(shí)體現(xiàn)象,。這種誤解必定會把人帶入到了錯誤的認(rèn)知軌道上,。這樣得出的結(jié)論基本上都是錯的。 基本概念的混亂對物理學(xué)研究,、尤其是理論研究來說造成的不良后果非常嚴(yán)重,。這不但是概念和理論混亂的問題,更嚴(yán)重的是用錯誤的概念建立起來的理論是完全錯誤的,。由于理論具有指導(dǎo)意義,??上攵?,在錯誤的理論指導(dǎo)下物理學(xué)理論研究的發(fā)展將走向何方?必定是死胡同,。 我們不需要用復(fù)雜的現(xiàn)代物理學(xué)舉例,,只要看一下牛頓的萬有引力理論就可以明白這個道理。牛頓因?yàn)槭褂昧瞬环狭Φ母拍畹摹叭f有引力”,,因此而建立了一個錯誤的引力理論,。結(jié)果讓所有那些在他的理論指導(dǎo)下研究萬有引力問題的人全都走入了死胡同。根本就無法解開萬有引力之謎,。從一個錯誤的概念,,建立了一個錯誤的理論。這就是牛頓的萬有引力理論,。也是物理學(xué)界的一個深刻教訓(xùn),。 發(fā)現(xiàn)問題只不是解決問題的開始?,F(xiàn)在我們已經(jīng)知道了產(chǎn)生物理概念混亂的根源,接下來要做的就是考慮如何糾正這些混亂概念和糾正錯誤理論的問題了,。 我個人認(rèn)為,,首先要相信真理只存在于絕對之中這個原則。在相對的環(huán)境中是不可能有真理存在的,。因此,,時間、空間,、運(yùn)動,、靜止、物質(zhì),、質(zhì)量等這些最基本的物理概念都必須是絕對的,。不容隨意更改。當(dāng)理論與這些概念發(fā)生沖突的時候,,應(yīng)該修改理論而不是隨意改變概念,。除非人們發(fā)現(xiàn)某個概念具有明顯的錯誤,。 從“物質(zhì)同時具有實(shí)體屬性和場屬性”這個世界觀出發(fā),,時刻牢記“物質(zhì)實(shí)體屬性現(xiàn)象不遵循場的自然規(guī)律和場屬性現(xiàn)象不遵循實(shí)體的自然規(guī)律這個基本原理”,同時也要記住“場屬性之間也會有相互作用”,。這樣就會有效地避免物理概念和理論上的混亂出現(xiàn),。 物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)??墒?。從物理實(shí)驗(yàn)中直接觀察到的所有結(jié)果都是實(shí)體所表現(xiàn)出來的現(xiàn)象。即使是場屬性決定的現(xiàn)象也一定是通過實(shí)體表現(xiàn)出來的,。因此,,稍不注意就很容易把實(shí)體現(xiàn)象與場現(xiàn)象搞混了。一旦搞混了就會導(dǎo)致嚴(yán)重的概念和理論混亂,。所以說,,在分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的時候需要特別注意。一定要分清物理實(shí)驗(yàn)是針對實(shí)體屬性的還是針對場屬性的,。如果是針對場屬性的就必須從場屬性的自然規(guī)律上去進(jìn)行分析和解讀,。避免把實(shí)體規(guī)律套用到場現(xiàn)象上。否則就會對實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生誤解而導(dǎo)致誤判,。這反而把“實(shí)證科學(xué)”變成了制造偽科學(xué)和捍衛(wèi)錯誤理論的強(qiáng)有力工具,。這一點(diǎn)對現(xiàn)代物理學(xué)理論研究來說尤其重要和特別值得注意。
參考閱讀
http://blog.sina.com.cn/s/blog_63a2663701017del.html (2017-01-26 21:02:29) |
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