人文視角下的物理認(rèn)知

人文視角下的物理認(rèn)知（場）提到物理學(xué)中的場，人們熟悉和方便感知的是引力場和磁場。首先我們要明確，我們的知識體系，是人類的知識體系，是人類為了認(rèn)識、利用、適應(yīng)或改造外界客觀事物而架構(gòu)的知識體系。人類存在于地球的引力場中，同時(shí)，我們也需要一定的溫度，濕度，一定的大氣壓力及含氧氣的空氣，在這種適宜的外界環(huán)境下，人才能生存。物理量是度量物體屬性或描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及其變化過程的量，也可以解釋為物理學(xué)中所描述的現(xiàn)象、物體或物質(zhì)可以定性區(qū)別和定量確定的屬性。如長度、質(zhì)量、時(shí)間等。它是通過物理定律及其方程建立的相互之間的量的關(guān)系，其中包括標(biāo)量、矢量和張量，存在量綱。從歷史的角度來看，長度、時(shí)間、質(zhì)量等物理量人類早就開始使用。古代物理量的單位與現(xiàn)代不同，那時(shí)的單位最早來自于民間的約定俗成，和物理定律或方程無關(guān)。古代的計(jì)時(shí)方法，是因?yàn)槿藗儼才派?、工作的需要而衍生出來的。最早人們根?jù)太陽在天空中的自東向西的運(yùn)轉(zhuǎn)來確定大概時(shí)間，后來制作了日晷。后來人們又發(fā)明了漏水壺計(jì)時(shí)，近現(xiàn)代開始使用鐘表計(jì)時(shí)。度量時(shí)間總要依賴物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)或變化，所謂的時(shí)間箭頭，時(shí)空穿越是不存在的。物理量之間常常是伴生的，類似于運(yùn)動(dòng)或靜止是相對于參照物的，感知或度量一種物理量需要另外兩個(gè)物理量，比如：速度=路程/時(shí)間。表示物體冷熱程度的溫度，只能通過物體隨溫度變化的某些特性來間接測量。目前的物理學(xué)大廈并不完美和完善，可以羅列幾條：第一，量子力學(xué)中有量子的測不準(zhǔn)原理及費(fèi)米子的泡利不相容原理，那么物質(zhì)就不可能聚成一個(gè)數(shù)學(xué)奇點(diǎn)，但廣義相對論中的場方程推導(dǎo)出了物質(zhì)聚成奇點(diǎn)的黑洞。第二，質(zhì)能方程E=MCC，但沒有任何試驗(yàn)證明物體的質(zhì)量可以完全轉(zhuǎn)化為能量，無論是原子彈或氫彈，或者是可控核裂變發(fā)電及太陽的聚變，只是一小部分物質(zhì)的質(zhì)量轉(zhuǎn)變成了能量。那么儼然是真理的宇宙大爆炸學(xué)說一一能量點(diǎn)爆炸形成宇宙的試驗(yàn)根據(jù)在那里？第三，溫度的微觀本質(zhì)解釋為分子的平均動(dòng)能，但太陽的內(nèi)部為離子態(tài)，可以說不存在分子。抽成真空的密閉容器內(nèi)也可以認(rèn)為不存在分子，但也是有溫度的。電子、質(zhì)子、中子構(gòu)成了原子、分子，分子構(gòu)成了地球上的萬物，萬物之靈的人類也是由分子構(gòu)成。萬物處于不同的領(lǐng)域和層次，描述和研究層級不同的萬物需要不同的學(xué)科語言?，F(xiàn)代科學(xué)與技術(shù)呈現(xiàn)出互相依賴、相互促進(jìn)的發(fā)展趨勢，即科學(xué)與技術(shù)日益一體化。脫離人類實(shí)踐，遠(yuǎn)離自然界存在的萬物的數(shù)學(xué)化的物理理論是沒有前途的。由人組成了小家庭，國家及人類社會(huì)，也是一種廣義的物質(zhì)存在。磁力與引力的傳播速度都是30萬公里/秒，都是長程力，與距離的平方成反比。磁鐵的磁力線是閉合曲線，地球磁場的磁力線也是閉合的，赤道處磁場強(qiáng)度小，兩極處強(qiáng)度大，但磁強(qiáng)度的差別基本在一倍左右。地球的引力線是由地心放射狀向外無限延伸。既然引力有傳播速度，引力子單向的有去無回或有回?zé)o去都是無法持續(xù)下去的。鑒于經(jīng)典電磁理論和實(shí)踐應(yīng)用的成功，引力場理論應(yīng)該基本套用電磁場的理論：引力線也應(yīng)該是大致經(jīng)過地心的閉合曲線，由引力極指向斥力極，引力線也有方向。但引力線的方向只是對同等級的天體（比如月亮，太陽）相對運(yùn)動(dòng)時(shí)有不同的影響，對于地球表面的物體不考慮引力線的方向。不同的物質(zhì)材料在磁場中表現(xiàn)不同，有引起磁場增強(qiáng)的磁性材料和導(dǎo)磁性很差的非磁性材料；按真空中的磁導(dǎo)率為1，又可以將物質(zhì)材料分為順磁性材料和反磁性材料。鐵粉可以基本均勻地被吸附在球形磁鐵的表面，磁力線的方向?qū)苄〉蔫F粉無關(guān)緊要。同理，地球表面的物體在引力場的作用下順引力化，重力方向指向地心。物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)是絕對的，而靜止只是相對參照物的靜止。運(yùn)動(dòng)包括引力運(yùn)動(dòng)、機(jī)械運(yùn)動(dòng)、電磁運(yùn)動(dòng)、化學(xué)運(yùn)動(dòng)、分子熱運(yùn)動(dòng)、原子內(nèi)部基本粒子的運(yùn)動(dòng)。能量就是對物質(zhì)運(yùn)動(dòng)所做的度量。當(dāng)物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)形式發(fā)生變化時(shí)，能量的形式也就發(fā)生變化。能量可以在物質(zhì)之間傳遞，這種傳遞過程就是做功或傳遞熱量。熱能、原子能、磁能、化學(xué)能、電能、機(jī)械能等各種能量形式之間可以相互轉(zhuǎn)化，并遵守能量守恒定律。力是能量的一種表達(dá)，能量有時(shí)要通過力來傳遞，力是一個(gè)有大小和方向的矢量?？梢赃@樣認(rèn)為：能量的范圍和內(nèi)涵是囊括力的，既然各種能量形式之間可以相互轉(zhuǎn)化，那么四種基本力（強(qiáng)相互作用，弱相互作用，磁力和引力）之間也是可以相互轉(zhuǎn)化的。強(qiáng)力和弱力是面對物質(zhì)的微觀層面，引力是面對物質(zhì)的宏觀層面。核裂變發(fā)電中，就有核子之間強(qiáng)力，核子輻射的弱力的釋放，以熱能的形式表現(xiàn)出來，然后又轉(zhuǎn)化為電能。在磁懸浮列車運(yùn)行時(shí)，磁力抵消了引力，使得列車可以懸浮。力對物質(zhì)來說是等效的。所謂的四種基本力并不基本，在微觀本質(zhì)上很可能是一致的：微觀粒子周圍有能量場。能量場之間相互作用時(shí)有時(shí)以力的形式表達(dá)出來。物理中，許多理論的最初提出是為了解釋自然界中的各種物質(zhì)和物質(zhì)現(xiàn)象。牛頓提出萬有引力及公式，是為了解釋太陽系中天體的運(yùn)動(dòng)及地表物體的向心力。嚴(yán)格來說當(dāng)時(shí)是一種假設(shè)，并沒有實(shí)驗(yàn)室中的證明。公式中的引力常數(shù)的測定是在一百年后由卡文迪許用扭秤試驗(yàn)確定的。扭秤試驗(yàn)中，只是針對地表的有限物體做了試驗(yàn)，得出了引力常數(shù)的數(shù)值。所謂的萬有引力的提法，目前來看很不嚴(yán)謹(jǐn)。引力只是主要針對天體表面的固態(tài)和液態(tài)物質(zhì)，對天體內(nèi)部并不適用。天體內(nèi)部是分子之間的結(jié)合力及勢能壓力，引力被其它力抵消掉或顯得次要，于是物質(zhì)才能保持自己的空間狀態(tài)及融化的巖漿從地殼內(nèi)部噴出。由于大氣的浮力，從地表測量一千克重。的空氣也很難，但卻能測出一千克重的液態(tài)空氣。人類目前對于球形能量場之間相對快速運(yùn)動(dòng)時(shí)的相互影響及作用力還沒有很好的數(shù)學(xué)模型，對于多個(gè)運(yùn)動(dòng)的能量場之間的相互作用力就更難特別精準(zhǔn)的計(jì)算了。類似于量子力學(xué)中的量子脫散效應(yīng)（實(shí)驗(yàn)結(jié)果是受實(shí)驗(yàn)儀器和試驗(yàn)環(huán)境影響的），萬有引力公式也是在某些邊界條件中才適用，并非萬有和放到整個(gè)宇宙中都適用。引力是有傳遞速度的，高速運(yùn)動(dòng)物體之間的引力和靜態(tài)的同樣的物體之間的引力也是不同的。萬有引力的公式中并沒有速度的體現(xiàn)，所以此公式不可能適用于高速運(yùn)動(dòng)的物體。也不適用于光子、電子等微觀粒子。愛因斯坦的相對論提出了場方程，認(rèn)為大質(zhì)量的天體引起了時(shí)空的扭曲，而人們將空間的幾何扭曲當(dāng)成了引力。地球上的海水潮汐，一般每天有兩次高潮，兩次低潮。即在地球的對應(yīng)的兩面同時(shí)產(chǎn)生高潮或低潮，用牛頓的引力理論基本可以解釋，而用愛因斯坦的時(shí)空扭曲理論則解釋不通。相對論專家們盛贊愛的場方程，可以精確解釋水星進(jìn)動(dòng)，要優(yōu)于牛頓的引力方程，認(rèn)為愛的場方程可以涵蓋牛頓的引力方程，牛頓的引力方程是物體低速運(yùn)動(dòng)時(shí)的近似算法。場方程解出了有奇點(diǎn)的黑洞，但光速與引力同速，也就是說有沖量的光子若越過黑洞的奇點(diǎn)要逃逸出黑洞時(shí)，引力是無法拉回光子的。所以，黑洞理論解釋地很牽強(qiáng)：因?yàn)橐μ?，以至于連光速的光子都無法逃逸出黑洞。。科學(xué)技術(shù)創(chuàng)造出了物化的產(chǎn)品，容易讓人信服。但有些科學(xué)理論，只是一種假說，比如宇宙大爆炸理論，黑洞理論、暗物質(zhì)理論（理論依據(jù)就是牛頓萬有引力在宇宙空間中具有普適性）。時(shí)至今日，世界上還有許多相信神創(chuàng)世界的宗教信徒。大道至簡，科學(xué)即需要不斷地去偽存真，也需