【簡介：】科學(xué)領(lǐng)域，就跟宇宙一樣，浩瀚無垠，永無止盡！
自然科學(xué)基礎(chǔ)理論創(chuàng)新是“當(dāng)務(wù)之急”！
1、物質(zhì)是怎么產(chǎn)生的？
2、磁與電的關(guān)系是什么？
任何回避以上兩個(gè)問題的結(jié)論都是值得商榷的！
例如:
科學(xué)領(lǐng)域，就跟宇宙一樣，浩瀚無垠，永無止盡！
自然科學(xué)基礎(chǔ)理論創(chuàng)新是“當(dāng)務(wù)之急”！
1、物質(zhì)是怎么產(chǎn)生的？
2、磁與電的關(guān)系是什么？
任何回避以上兩個(gè)問題的結(jié)論都是值得商榷的！
例如:地質(zhì)學(xué)界不承認(rèn)“小行星撞擊是地質(zhì)變化的動(dòng)力”，阻礙了物理理論創(chuàng)新，導(dǎo)致“相對論”把物質(zhì)與能量（電磁波）混為一談。
隕落地質(zhì)學(xué)理論認(rèn)為:磁場里高速流動(dòng)的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為金屬態(tài)氫離子，金屬態(tài)氫離子的“磁力矩”相互切割聚合形成新元素的同時(shí)釋放電磁波——能量。
事實(shí)上，熱核反應(yīng)質(zhì)量守恒，物質(zhì)不會(huì)轉(zhuǎn)化為能量——電磁波；鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的本質(zhì)是“沖擊波層流里金屬態(tài)氫離子聚合形成的新元素反復(fù)裂解為金屬態(tài)氫離子形成了連續(xù)的爆炸”！
感覺我們的基礎(chǔ)物理已經(jīng)有很長的時(shí)間沒有發(fā)展了，會(huì)不會(huì)最開始的理論就是錯(cuò)的？
關(guān)于這個(gè)問題，我們首先要確認(rèn)一點(diǎn)，那就是理論物理學(xué)的發(fā)展其實(shí)已經(jīng)不是在“對”“錯(cuò)”上下功夫，而是在拼“誤差”，誰的理論誤差更小，能解釋得越多，就有可能成為主流的科學(xué)理論。確認(rèn)了這一點(diǎn)，我們再來看看，理論物理學(xué)的發(fā)展到底是什么樣的。
我們都知道，現(xiàn)代物理學(xué)起源哥白尼，伽利略，牛頓時(shí)代。尤其是牛頓，他統(tǒng)一了天上和地下的物理學(xué)。（在這之前，亞里士多德認(rèn)為月下和月上是不同的。）隨后，法國的一幫數(shù)學(xué)家深化了牛頓理論，他們在歷史上都是大名鼎鼎，拉格朗日，歐拉，拉普拉斯等等。至今，在航天航空領(lǐng)域所使用到的牛頓理論都是經(jīng)過這些數(shù)學(xué)家們的深化推導(dǎo)而來的理論。從此，利用牛頓理論，人類可以預(yù)測行星的位置，可以很準(zhǔn)確地解釋太陽系內(nèi)的天文現(xiàn)象。整個(gè)過程也經(jīng)歷上百年。所以，并不是一個(gè)理論提出來就可以，整個(gè)理論被提出來之后還會(huì)有很多后續(xù)工作需要科學(xué)家和數(shù)學(xué)家一起參與。
同樣的，牛頓之后大概150年，麥克斯韋提出了著名的麥克斯韋方程，統(tǒng)一了“電”和“磁”，并且預(yù)言了電磁波的存在，光是一種電磁波。而赫茲驗(yàn)證了麥克斯韋的理論。而麥克斯韋的理論和牛頓的理論是存在無法調(diào)和的矛盾，那就是光在慣性參考系下的情況。按照牛頓理論的世界觀，是可以超光速的。而麥克斯韋的理論則告訴我們，光速是絕對的。
又過了50年，愛因斯坦橫空出世，調(diào)和了牛頓和麥克斯韋之間的矛盾，提出了相對論。統(tǒng)一了“時(shí)間”和“空間”，把它們并稱為“時(shí)空”，而光速則就是時(shí)空的特征屬性，它描述了任意兩個(gè)事件之間的時(shí)空距離。在提出狹義相對論的同一年，愛因斯坦還發(fā)表了一篇文章，在這篇文章當(dāng)中，他統(tǒng)一了物質(zhì)和能量，提出了著名的質(zhì)能方程。1915年，愛因斯坦提出了廣義相對論，描述了引力的本質(zhì)是時(shí)空的彎曲，并且在1919年，被愛丁頓通過觀測日全食所驗(yàn)證。
幾乎是在相對論發(fā)展的同時(shí)期，量子力學(xué)也發(fā)展了起來，從第一代的普朗克，愛因斯坦，再到第二代的波爾，波恩，索末菲，再到第三代的海森堡，薛定諤，普朗克，泡利，德布羅意。康普頓等人。
逐漸建構(gòu)起了一個(gè)宏大的量子力學(xué)理論。所以，其實(shí)在30年代之后，很多科學(xué)家表示很無奈，因?yàn)?0世紀(jì)初的兩朵烏云，誕生了兩大理論，兩大理論幾乎在30年內(nèi)就打好了地基。物理學(xué)的黃金年代似乎就此結(jié)束，有一些物理學(xué)家受到薛定諤著作《生命是什么》的影響，投身了生物學(xué)領(lǐng)域，其中有4個(gè)人通過各種辦法和努力，最終確立了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)。
但是，物理學(xué)真的停滯了么？其實(shí)很多人的認(rèn)知當(dāng)中，物理學(xué)就停留在了量子力學(xué)的時(shí)代。可是，其實(shí)后面的理論物理學(xué)的發(fā)展，還是十分驚人的。這其實(shí)就是“粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型”。
牛頓，愛因斯坦的一生都在致力于“大一統(tǒng)”理論，可是其實(shí)無論他們多努力，多天才都美能做到。這是因?yàn)楫?dāng)時(shí)的人只知道世界上存在引力和電磁力。而近70年的物理學(xué)發(fā)展，讓我們知道，除了引力和電磁力，還有強(qiáng)相互作用力，弱相互作用力。
在這段時(shí)間，費(fèi)米和楊振寧提出的弱力理論，楊振寧和米爾斯提出楊米爾斯理論，蓋爾曼提出了夸克模型，希格斯等人提出的希格斯機(jī)制，溫伯格提出的弱電統(tǒng)一理論。最后在楊米爾斯理論的框架下，實(shí)現(xiàn)了電磁力，弱力，強(qiáng)力。如果放眼整個(gè)物理學(xué)的發(fā)展，從未來的物理學(xué)家眼里，這段時(shí)期的物理學(xué)也是一段黃金年代，前前后后40多位諾獎(jiǎng)得主，這當(dāng)中就有好幾位華人，楊振寧，李政道，丁肇中。
也就是說，在距離相對論和量子力學(xué)不到20年的時(shí)間內(nèi)，科學(xué)家有發(fā)展出了一套新理論，這段時(shí)期大概持續(xù)了30年，從50年代到80年代，這套理論大有要實(shí)現(xiàn)“大一統(tǒng)”理論的趨勢。不過，引力一直沒有被納入進(jìn)來。而通過強(qiáng)力的數(shù)學(xué)工具推導(dǎo)出的弦理論也很有希望稱為最終實(shí)現(xiàn)大一統(tǒng)理論的理論。
所以，我們來看看，從牛頓理論到麥克斯韋電磁學(xué)理論，大概用了150年；而從麥克斯韋電磁學(xué)理論到相對論，量子力學(xué)，大概經(jīng)歷了50余年，而從相對論，量子力學(xué)到粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型，僅僅20年的時(shí)間。這明顯是在加速狀態(tài)，而不是在減速狀態(tài)，所以何來物理學(xué)很久沒有發(fā)展了？
而所謂的是不是物理學(xué)理論錯(cuò)了，更是無稽之談。物理學(xué)發(fā)展到目前為止，都和現(xiàn)象擬合得十分完美，科學(xué)家都是在小數(shù)點(diǎn)后面好幾位去追求誤差。為了驗(yàn)證狹義相對論，使用上了銫原子鐘可以精確到小數(shù)點(diǎn)后十五位。
所以，現(xiàn)在的物理學(xué)不是比誰對誰錯(cuò)，而是誰的誤差更小。愛丁頓檢驗(yàn)廣義相對論是為了證明牛頓錯(cuò)了么？不是的，他只是證明了廣義相對論更接近事實(shí)，牛頓的理論比廣義相對論的理論在解釋光線偏折時(shí)的誤差更大一些而已。
所以，至今學(xué)生還要學(xué)牛頓理論，這個(gè)理論在宏觀低速下依舊十分完美。
而物理學(xué)也沒有停滯，能夠使得物理學(xué)停滯的其實(shí)觀測手段，之所以，牛頓跨越到麥克斯韋這么難，其實(shí)就在于觀測手段跟不上。只要有了新的觀測技術(shù)，能觀測到新的現(xiàn)象，理論物理學(xué)家就會(huì)一窩蜂地沖上去，在很多的時(shí)間內(nèi)提出新的理論。縱觀整個(gè)物理學(xué)的歷史，越是接近近現(xiàn)代，越是這樣。如果物理學(xué)發(fā)展的慢，那只能是因?yàn)橛^測儀器沒辦法跟上理論物理學(xué)發(fā)展的腳步。
這也是為啥，各國拼了命的建高能粒子加速器，引力波探測器，暗物質(zhì)探測器，暗能量探測器，以及研究黑洞的原因。因?yàn)?，這些探測器其實(shí)就是在探究新尺度下的物理學(xué)現(xiàn)象。
楊振寧
關(guān)于這個(gè)問題，我說一些自己的理解。
第一個(gè)問題：什么是基礎(chǔ)物理？首先糾正一個(gè)概念，提起基礎(chǔ)物理，很多人很直接的就會(huì)想起愛因斯坦的相對論和量子力學(xué)，這是現(xiàn)代物理學(xué)的兩大支柱，但不代表所有基礎(chǔ)物理?；A(chǔ)物理包含得非常廣泛，除了天體物理和量子力學(xué)，電學(xué)、磁學(xué)、力學(xué)、熱力學(xué)……等等。這些領(lǐng)域都屬于基礎(chǔ)物理的范疇，很多領(lǐng)域每天都在進(jìn)步，怎么說基礎(chǔ)物理沒有發(fā)展了呢？
打個(gè)比方說吧，我國的楊振寧院士1957年，與李政道因共同提出宇稱不守恒理論；經(jīng)過科學(xué)家的不斷努力，建立并修正了標(biāo)準(zhǔn)粒子模型；創(chuàng)立了弦論……等等。并且還出現(xiàn)了很多新的學(xué)科，比如說物理-化學(xué)流體動(dòng)力學(xué)、磁流體力學(xué)……等等。當(dāng)然從根本上我們還是要承認(rèn)相對論和量子力學(xué)仍然是現(xiàn)代基礎(chǔ)物理的支柱，并沒有被撼動(dòng)。
宇宙
第二個(gè)問題：為什么相對論和量子力學(xué)兩大物理學(xué)支柱始終沒有被撼動(dòng)，難道真的錯(cuò)了嗎？首先我們必須明白一件事，現(xiàn)代科學(xué)世界分為理論和實(shí)驗(yàn)兩個(gè)體系。以愛因斯坦、波爾為代表的科學(xué)家都屬于理論科學(xué)體系。換句說說，這些科學(xué)家的科研成果是不直接參與成果轉(zhuǎn)化的，更不需要去證實(shí)，這是實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家解決的問題。所以這就帶來兩個(gè)問題：
一、基礎(chǔ)理論總是超前的，需要一定的時(shí)間進(jìn)行消化、驗(yàn)證。這個(gè)很好理解，人類截止到21世紀(jì)才證實(shí)愛因斯坦引力波的存在。
二、基礎(chǔ)物理在現(xiàn)實(shí)中其實(shí)沒有什么直接的作用。這樣說并不是對科學(xué)先賢不敬，而是確實(shí)如此。以愛因斯坦的相對論為例，實(shí)際只是解決了水星進(jìn)動(dòng)這一個(gè)學(xué)術(shù)問題，并不直接服務(wù)于生產(chǎn)、生活。比如說信息和能量的傳播不能超越光速、時(shí)空彎曲等等，這些理論即便是愛因斯坦不發(fā)現(xiàn)，隨著時(shí)代進(jìn)步等衛(wèi)星上了天，人類探測火星仍然會(huì)被發(fā)現(xiàn)。但愛因斯坦作為和牛頓比肩最偉大的基礎(chǔ)理論物理學(xué)家，其偉大之處就在于提前至少100年給人類指明了方向，為后來人們的科研成果轉(zhuǎn)化指明了方向，加速了人類科技的進(jìn)步。
愛因斯坦
也正因?yàn)榛A(chǔ)物理有這兩大特點(diǎn)，所以決定了基礎(chǔ)物理很難進(jìn)步。具體原因有以下幾個(gè)方面：
一、由于基礎(chǔ)物理的重要性，決定了基礎(chǔ)物理不可能天天進(jìn)步。否則你把造物主擺到哪里？如果宇宙的奧秘這么簡單就被人類給研究透了，根據(jù)熵增定律人類除了內(nèi)卷還能做什么？
二、由于基礎(chǔ)物理的前置性，決定了人類需要時(shí)間進(jìn)行證實(shí)、消化。這個(gè)很好了解，人類在今天還不停在愛因斯坦和一眾量子力學(xué)先賢劃定的范圍內(nèi)轉(zhuǎn)圈圈。
三、由于基礎(chǔ)物理不會(huì)直接參與生產(chǎn)，所以投入必然要有節(jié)制。人類是一個(gè)活在當(dāng)下的文明，必然要優(yōu)先解決現(xiàn)實(shí)的問題?？陀^來說在當(dāng)今世界，大規(guī)模參與基礎(chǔ)物理研究的國家除了少數(shù)歐美發(fā)達(dá)國家和我國之外，連俄羅斯都沒有能力。我國對基礎(chǔ)物理的投入也是精打細(xì)算，最著名的就是關(guān)于近期我國關(guān)于粒子對撞機(jī)的爭論。楊振寧院士之所以力排眾議，帶頭投反對票也是因?yàn)檫@個(gè)緣故。
四、現(xiàn)在基礎(chǔ)物理兩大支柱從客觀上不具備進(jìn)步的條件。相對論和量子力學(xué)一個(gè)從宏觀上研究世界一個(gè)從微觀上揭示宇宙的奧秘，但以人類今天的科技水平，無論觀察方式還是研究方式相對愛因斯坦和哥本哈根學(xué)派并沒有本質(zhì)的提高，只是相對的進(jìn)行了一些優(yōu)化。人類截止到今天為止也并沒有走出太陽系，也沒有能力直接系統(tǒng)的觀測銀河系，更觀察不到特別微觀的量子世界。在這種情況下，除非出現(xiàn)一個(gè)像牛頓、愛因斯坦一樣千年不遇的奇才，客觀上來說人類今天狹義上的基礎(chǔ)物理并不具有進(jìn)步的條件，也不需要進(jìn)步，先把前人的理論消化了也不遲。
所以基礎(chǔ)物理的兩大支柱之所以長期沒有進(jìn)步其實(shí)跟對錯(cuò)無關(guān)，科學(xué)本身就是一個(gè)證偽和發(fā)展的過程，基礎(chǔ)物理天天進(jìn)步反而是不正常的。
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