對(duì)理論物理研究的幾點(diǎn)感想

對(duì)理論物理研究的幾點(diǎn)感想摘要：談本人在科研經(jīng)歷中的感想體會(huì)，對(duì)理論物理研究中的一些疑問(wèn)，提出本人的理解。關(guān)鍵詞：科學(xué)研究；理論物理；感想；不同理解。經(jīng)過(guò)十幾年研究，寫(xiě)出了一組《探討自然界奧秘研究物理學(xué)原理》的理論物理論文。根據(jù)本人的研究經(jīng)歷，下面想談淡對(duì)科學(xué)理論研究的感想。同時(shí)對(duì)理論物理研究中存在的一些疑問(wèn)，提出本人的一些理解。供理論物理研究人員和科學(xué)愛(ài)好者參考。有不同觀點(diǎn)希望提出來(lái)討論。科學(xué)理論研究是艱難的,要充分發(fā)揮想象力,要有抽象思維邏輯推理能力,還需要收集積累大量的相關(guān)知識(shí)，還要善于把這些知識(shí)聯(lián)系起來(lái),進(jìn)行分析研究，去偽存真?？蒲械某晒β屎艿停词寡芯坎怀晒?，論文不能發(fā)表，也不必懊悔，因?yàn)樽约阂矊W(xué)到不少知識(shí)。人之所以是高級(jí)動(dòng)物，就是人比其它動(dòng)物知識(shí)多，有創(chuàng)造性勞動(dòng)。一個(gè)人如果只是追求錢財(cái)和吃喝玩樂(lè)，不算一個(gè)高級(jí)的人。知識(shí)越多創(chuàng)造性勞動(dòng)越多越高級(jí)。科學(xué)理論研究以前人的研究成果為基礎(chǔ)，還要結(jié)合已知的多種自然現(xiàn)象和物理學(xué)知識(shí)進(jìn)行研究。后人站在前人的肩上，要高于前人，要敢于突破傳統(tǒng)觀念。已經(jīng)公認(rèn)的科學(xué)理論，也不一定都是終極真理，還可以向前發(fā)展。自然界奧秘?zé)o窮，科學(xué)研究無(wú)止境。有些理論有局限性。例如哥白尼關(guān)于天體運(yùn)行的理論，用太陽(yáng)中心說(shuō)取代了地球中心說(shuō)，只是局限在太陽(yáng)系內(nèi)。太陽(yáng)系只是銀河系中的一小部分，銀河系以外還有許多星系。牛頓的萬(wàn)有引力理論，只是指出了現(xiàn)象，為什么會(huì)有引力，還沒(méi)有找到根源。萬(wàn)有引力公式?jīng)]有涉及引力場(chǎng)的作用，也有局限性。能量轉(zhuǎn)化和守恒定律只是局限在能量范圍，就能量論能量，沒(méi)有把能量與物質(zhì)引力電磁場(chǎng)等聯(lián)系起來(lái)，也難免局限性?？茖W(xué)研究可以大膽設(shè)想,然后進(jìn)行科學(xué)嚴(yán)密的分析論證，如果發(fā)現(xiàn)設(shè)想是錯(cuò)誤的,就拋棄它?？蒲幸蟹瞰I(xiàn)精神,要為科學(xué)事業(yè)做貢獻(xiàn),不是為了謀取私利。科學(xué)理論研究成果,是大眾無(wú)償共享的。研究人員往往得不到什么報(bào)酬。自然現(xiàn)象形形色色紛繁復(fù)雜，但是其根本原理是簡(jiǎn)單的。研究自然界物理學(xué)根本原理，要朝著簡(jiǎn)單化的方向進(jìn)行。然而現(xiàn)在理論物理的研究卻背道而馳，越來(lái)越復(fù)雜，眾說(shuō)紛紜，理論非?；靵y，真假難辨。例如微粒的研究，發(fā)現(xiàn)了300多種曇花一現(xiàn)極不穩(wěn)定的微粒，還在繼續(xù)尋找新的微粒，可能還會(huì)發(fā)現(xiàn)幾百種甚至更多的微粒，但是沒(méi)有搞清其內(nèi)在聯(lián)系和層次結(jié)構(gòu)。其實(shí)眾多的微粒都是以正負(fù)電子為基礎(chǔ)的量子糾纏而成的不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。不同數(shù)量的量子可以組成多種多樣的微粒，所以不只是已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的300多種微粒，還可以發(fā)現(xiàn)更多不穩(wěn)定的微粒。只有以正負(fù)電子為基礎(chǔ)的量子糾纏而成的中子質(zhì)子是穩(wěn)定的粒子（粒子內(nèi)部的引力斥力達(dá)到總體平衡才能形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)）。它們是組成原子核的主要材料。在不受外力作用時(shí)，原子也是穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。而那個(gè)并不獨(dú)立存在的夸克，只是質(zhì)子中子旋渦輪上的某一段。什么上夸克，下夸克，粲夸克，奇夸克，底夸克，頂夸克，魅夸克，虛夸克，反夸克等等都是些莫名其妙的抽象的名稱概念。還有什么藍(lán)綠紅等色荷；還有分?jǐn)?shù)電荷。把個(gè)并不獨(dú)立存在的東西搞得很復(fù)雜。中子質(zhì)子非常小，人眼看不到，用儀器也很難觀測(cè)到它們的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。打個(gè)比方就容易理解了。比如黑白兩色珠子，用一根線把它們交替串成一根長(zhǎng)串，取其中一段，3個(gè)珠子中有兩個(gè)黑色一個(gè)白色或者兩個(gè)白色一個(gè)黑色。就好比所謂某一種夸克中有三分之一正電荷，三分之二負(fù)電荷，或者三分之二正電荷，三分之一負(fù)電荷。如果某一段有兩個(gè)正電子兩個(gè)負(fù)電子，就不會(huì)顯示電荷。某一段串珠，可能是由若干個(gè)黑白兩色珠子交替組成。這就好比有多種多樣的夸克。串珠中間某一段都不容易取下來(lái)，如果硬要取下來(lái)，不但這一段會(huì)解體，剩下的那兩段也會(huì)解體。這與夸克不能從中子質(zhì)子上取下來(lái)同理。如果把中子或質(zhì)子中間某一段正負(fù)電子取下來(lái)，這一段立即解體，剩下的兩段也會(huì)解體，因?yàn)槠鋬?nèi)部引力和斥力失去總體平衡。串珠是用線串起來(lái)的，而質(zhì)子中子中的正負(fù)電子不用線來(lái)串，是由正負(fù)電子所攜帶的電磁場(chǎng)使正負(fù)電子結(jié)合成量子，量子糾纏成的長(zhǎng)鏈就是質(zhì)子和中子。本來(lái)離正負(fù)電子和電磁場(chǎng)是萬(wàn)物之基礎(chǔ)這個(gè)基本原理只剩一步之遙了，被這個(gè)并不獨(dú)立存在的夸克攪亂了。還有那個(gè)超弦理論，抽象而玄虛，有幾個(gè)人能夠理解相信？依我看應(yīng)該叫“玄論”。弦論所說(shuō)的弦，與通常說(shuō)的電磁場(chǎng)有相似之處，但是不完全相同。電磁場(chǎng)與電子以及以正負(fù)電子為基礎(chǔ)的各層次微粒密切相連。而“弦”似乎是一種獨(dú)立的虛物。電子都帶有電磁場(chǎng)，電磁場(chǎng)以電子為核心轉(zhuǎn)動(dòng)，就形成圓環(huán)?！跋艺摗彼f(shuō)的“弦”是環(huán)狀的虛線。它沒(méi)有實(shí)體核心。以正負(fù)電子組成的中子質(zhì)子周圍也有旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，可能就是更大的“弦”。以上這些是“閉弦”。以正負(fù)電子組成的光量子糾纏而成的大小不等的量子鏈，其周圍也有電磁場(chǎng)，但是它不一定是閉環(huán)，有可能是有端點(diǎn)的線段（不一定是直線），好像“弦論”所說(shuō)的有端點(diǎn)的“開(kāi)弦”。但是，弦無(wú)弓（指實(shí)體粒子）就只?！靶绷?，所以我稱其為“玄論”。因?yàn)樵诖艌?chǎng)云霧實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中，只能觀測(cè)到帶電粒子的電磁場(chǎng)的現(xiàn)象。弦論可能把觀測(cè)到的電磁場(chǎng)現(xiàn)象稱為弦。還有人想用弦論實(shí)現(xiàn)大統(tǒng)一。我的《物理學(xué)的本體論兼論統(tǒng)一場(chǎng)》一文，根據(jù)電磁場(chǎng)的疊加原理和“正負(fù)電子和電磁場(chǎng)是萬(wàn)物之基礎(chǔ)”理論，把電磁場(chǎng)，引力場(chǎng)，強(qiáng)相互作用，弱相互作用統(tǒng)一起來(lái)了。我的《平衡趨勢(shì)引斥之源以及電力熱力的本質(zhì)兼論各力大統(tǒng)一》一文，在“平衡趨勢(shì)”這一自然哲學(xué)原理的層面，實(shí)現(xiàn)了引力，斥力，電磁力，熱力，水力，風(fēng)力以及微觀粒子的強(qiáng)相互作用，弱相互作用的大統(tǒng)一。以上兩篇論文異途同歸，解決了科學(xué)界多年來(lái)追求的統(tǒng)一場(chǎng)問(wèn)題。如果有人用弦論的數(shù)學(xué)公式證明大統(tǒng)一就更好了?！半姶艌?chǎng)”是大多數(shù)人都知的一個(gè)名詞概念，而“弦”是一個(gè)抽象玄虛難懂的概念。很少有人能理解它。有人說(shuō)弦論是數(shù)學(xué)游戲，用了一些大多數(shù)人看不懂的數(shù)學(xué)公式，推導(dǎo)出超弦理論。數(shù)學(xué)與物理學(xué)有一些聯(lián)系，但是數(shù)學(xué)不等于物理學(xué)。不是所有物理學(xué)原理都是可以用數(shù)學(xué)公式計(jì)算和證明的。有人迷信用數(shù)學(xué)公式證明物理學(xué)原理，甚至認(rèn)為沒(méi)有數(shù)學(xué)公式的論文是不完善的。這種認(rèn)識(shí)和研究方法，有可能把理論物理的研究引入迷途。舉個(gè)簡(jiǎn)單例子來(lái)說(shuō)明數(shù)學(xué)不等于物理學(xué)。+1加-1等于0，有人以為可以證明一個(gè)正電子加一個(gè)負(fù)電子，就什么也沒(méi)有了，就是說(shuō)成為虛無(wú)了。還有實(shí)驗(yàn)中正電子與負(fù)電子相遇會(huì)“湮滅”，以為也證明了這種認(rèn)識(shí)。其實(shí)正電子與負(fù)電子相遇，結(jié)合成光量子，光量子也是物質(zhì)，怎么能說(shuō)物質(zhì)消失了，什么也沒(méi)有了呢？可能實(shí)驗(yàn)用的是磁場(chǎng)云霧系統(tǒng)，它只能觀測(cè)到帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，但是觀測(cè)不到光量子及其它正負(fù)電子等量的中性粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，而用其它辦法可以觀測(cè)到光量子和中性粒子。就像一個(gè)人閉上眼睛什么也看不到了，就能證明周圍什么也沒(méi)有了嗎？實(shí)驗(yàn)在理論物理的研究中很重要，但是實(shí)驗(yàn)只能觀測(cè)到一些現(xiàn)象，有時(shí)這些現(xiàn)象也是模糊不清的，特別是微粒的觀測(cè)，根本看不清粒子的本來(lái)面目和內(nèi)在聯(lián)系。關(guān)鍵在于如何分析觀測(cè)到的現(xiàn)象。例如微觀粒子的研究中，發(fā)現(xiàn)了300多種曇花一現(xiàn)極不穩(wěn)定的粒子，但是沒(méi)有理清它們的層次結(jié)構(gòu)和內(nèi)在聯(lián)系，給探討最基本的粒子造成混亂，使人以為不可能找到組成萬(wàn)物的最基本的粒子。本人的《基本粒子的結(jié)構(gòu)形式和原理探討兼論正負(fù)電子和電磁場(chǎng)是萬(wàn)物之基礎(chǔ)》一文，解決了這一問(wèn)題。還有那個(gè)大爆炸形成宇宙的理論，說(shuō)什么一個(gè)非常小的灼熱的“奇點(diǎn)”大爆炸形成宏大無(wú)邊的宇宙，也是抽象玄虛的“玄論”。有幾個(gè)人能夠理解相信？還有相對(duì)論中的尺縮效應(yīng)，鐘慢效應(yīng)，時(shí)空彎曲等，也抽象玄虛難懂。不知有幾個(gè)人能夠理解相信？我想談?wù)劚救说囊恍├斫夂涂捶ǎ撼呖s效應(yīng)，鐘慢效應(yīng)，是指人在不同的參照系觀測(cè)感知的現(xiàn)象。相對(duì)論研究的是在接近光速的數(shù)量級(jí)觀測(cè)感知的現(xiàn)象。很難實(shí)現(xiàn)這樣的高速運(yùn)動(dòng)。宇宙飛船只能達(dá)到每秒十幾公里的速度，地球圍繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)也只有每秒30公里的速度；地球所在的太陽(yáng)系圍繞銀河中心轉(zhuǎn)動(dòng)也只有每秒250公里的速度，離光速的數(shù)量級(jí)差距很大，所以地球人感知不到尺縮效應(yīng)和鐘慢效應(yīng)。即使沒(méi)有接近光速的運(yùn)動(dòng)，我們也能觀測(cè)感知到尺縮效應(yīng)。例如一根一米長(zhǎng)的木棒，人在垂直木棒的方向觀測(cè)，近距離時(shí)感覺(jué)它較長(zhǎng)；遠(yuǎn)距離時(shí)感覺(jué)它較短；如果不是從垂直木棒的方向觀測(cè)，觀測(cè)角度不同，看到的長(zhǎng)短也不同。如果順著木棒的方向觀測(cè)，看到的只是一個(gè)點(diǎn)。如果讓木棒轉(zhuǎn)動(dòng)，隨著時(shí)間變化，觀測(cè)到的狀態(tài)也在變化。對(duì)運(yùn)動(dòng)速度的感知也舉個(gè)例子：比如有一列50米長(zhǎng)的火車，以每小時(shí)100公里的速度行駛，靠近它的人感覺(jué)它速度較快；遠(yuǎn)離它的人感覺(jué)它的速度較慢。從不同角度觀測(cè)，感覺(jué)它的速度也不同。坐在火車上的人，如果不向車外看，不知火車是在行駛還是不動(dòng)。更感知不到其速度快慢。如果向車外看，看到的是車外的樹(shù)木房屋等景物向車后運(yùn)動(dòng)。上述事例，有助于人們理解抽象的相對(duì)論。在理論物理研究中，對(duì)質(zhì)量這個(gè)概念也沒(méi)有統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)。有人用帶電粒子在磁場(chǎng)云霧實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡來(lái)推斷粒子的質(zhì)量，但是測(cè)不出正負(fù)電子等量的中性粒子的質(zhì)量，就認(rèn)為中性粒子無(wú)質(zhì)量。我認(rèn)為質(zhì)量是由物體內(nèi)含有的基本粒子的數(shù)量決定的，含有的基本粒子越多質(zhì)量越大。有人把物體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能與質(zhì)量混淆，認(rèn)為物體運(yùn)動(dòng)速度越快質(zhì)量越大。其實(shí)同樣質(zhì)量的物體，運(yùn)動(dòng)速度越大，動(dòng)能越大。物體的質(zhì)量與物體是否運(yùn)動(dòng)及運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān)。甚至有人把質(zhì)量和重量?jī)蓚€(gè)概念混淆。重力（重量）是由引力決定的，雖然引力與質(zhì)量有關(guān)系，但是質(zhì)量和重量不是同一概念。在地球赤道的海平面附近，重量為1000克的物體，我們把它的質(zhì)量也設(shè)定為1000克，但是在另一不在地球赤道上的高山上，這1000克質(zhì)量的物體，其重量就不是1000克了。如果在月球表面它的重量就更小了，但是質(zhì)量沒(méi)變。還有人把愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程E=MCC,理解為質(zhì)量與能量可以互相轉(zhuǎn)變。我認(rèn)為質(zhì)能方程是指一定質(zhì)量的物質(zhì)，在某些條件下全部轉(zhuǎn)化為光量子時(shí)，光子高速運(yùn)動(dòng)的全部能量。能量是物質(zhì)之間互相作用力的體現(xiàn)，能量不能離開(kāi)物質(zhì)而獨(dú)立存在，那么能量怎能轉(zhuǎn)變成質(zhì)量？牛頓的慣性定律，“任何物體在不受外力作用時(shí)總保持靜止?fàn)顟B(tài)或者勻速直線運(yùn)動(dòng)”，這也是一個(gè)抽象的空想理論。因?yàn)樽匀唤绮淮嬖诓皇芡饬ψ饔玫奈矬w。所有物體都受到引力或斥力作用。所以自然界不存在絕對(duì)靜止和勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體，大多數(shù)在轉(zhuǎn)動(dòng)。光線也會(huì)受到大質(zhì)量星球的引力而發(fā)生彎曲；光在空氣中運(yùn)動(dòng)，還會(huì)發(fā)生反射折射散射現(xiàn)象。即使在真空中也不是什么也沒(méi)有，還存在“場(chǎng)”這種看不見(jiàn)摸不著的物質(zhì)。它也會(huì)對(duì)物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)有作用。光子在場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，會(huì)引起場(chǎng)的波動(dòng)，形成電磁波和光波。光子的能量也會(huì)衰減。如果光子的動(dòng)能不減，光波和電磁波的能量哪里來(lái)的？所以光子也不會(huì)一直保持勻速運(yùn)動(dòng)，速度也會(huì)逐漸減慢。所以從百億光年以外的遠(yuǎn)距離，經(jīng)過(guò)100多億年時(shí)間射到地球的光，速度也不一定一直保持每秒30萬(wàn)公里。理論物理研究要尊重科研專家，但是不能迷信專家名人權(quán)威的觀點(diǎn)理論都是正確的。也不應(yīng)輕視業(yè)余搞科研的“民科”。牛頓，愛(ài)因斯坦起初也是民科。專家與民科應(yīng)該互相協(xié)作。業(yè)余搞科研的“民科”嘔心瀝血的搞研究寫(xiě)論文，沒(méi)有報(bào)酬，也得不到政府資助；在雜志和網(wǎng)上發(fā)表論文不但沒(méi)有稿費(fèi)，還要花審稿費(fèi)版面費(fèi)，這合理嗎？需要改革嗎？科技類雜志和網(wǎng)站，需要經(jīng)費(fèi)，工作人員需要工資，應(yīng)該由政府承擔(dān)，怎么要讓科研人員承擔(dān)呢？專業(yè)科研人員和大學(xué)老師有工資，政府還有科研經(jīng)費(fèi)或者資助。為什么要歧視“民科”呢？眼睛有時(shí)也會(huì)騙人?！把垡?jiàn)為實(shí)”也不是完全正確的真理。魔術(shù)表演看似真的，其實(shí)是假的。何況物理實(shí)驗(yàn)只能看到一些現(xiàn)象（有時(shí)這些現(xiàn)象也是模糊不清的），看不清本質(zhì)，用這些現(xiàn)象推斷物理學(xué)原理，也不一定絕對(duì)可靠。例如用磁場(chǎng)云霧實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)觀測(cè)帶電粒子的實(shí)驗(yàn)，只能觀測(cè)到它們的運(yùn)動(dòng)軌跡，看不清粒子的本來(lái)面目。所以理不清它們的結(jié)構(gòu)形式和內(nèi)在聯(lián)系，只能分析。關(guān)鍵是如何分析。至于用數(shù)學(xué)公式來(lái)計(jì)算和推斷物理學(xué)原理，不是絕對(duì)可靠，前面已經(jīng)用一個(gè)簡(jiǎn)單的公式說(shuō)明。何況那些多數(shù)人看不懂的復(fù)雜的數(shù)學(xué)公式呢。所以不能迷信用數(shù)學(xué)公式證明物理學(xué)原理?？茖W(xué)理論研究中提出的新觀點(diǎn)新理論,往往不會(huì)在短期內(nèi)形成共識(shí)。有些人相信贊同；有些人不相信或不理解,這是人們知識(shí)水平和理解能力不同的表現(xiàn)。傳統(tǒng)觀念有時(shí)成為障礙。例如哥白尼,布魯諾,伽利略關(guān)于天體運(yùn)行的學(xué)說(shuō),經(jīng)過(guò)二三百年的時(shí)間才逐漸形成共識(shí)。我們這一組論文,提出了十幾個(gè)新觀點(diǎn)新理論,估計(jì)在短期內(nèi)也不會(huì)形成共識(shí)，可能有人理解相信，有人不理解不相信。但是科學(xué)真理是客觀存在的,不論你是否認(rèn)識(shí)到它,是否相信它,都不能否定它。我們經(jīng)過(guò)十幾年的研究,堅(jiān)信它們是真理,不是主觀隨意的猜想。少數(shù)服從多數(shù)的原則，適用于選舉及其它表決，但是不適用于對(duì)科研觀點(diǎn)理論的認(rèn)定。科學(xué)新觀點(diǎn)新理論往往是少數(shù)人首先發(fā)現(xiàn)，發(fā)表論文后起初也只有少數(shù)人理解相信。正如毛主席說(shuō)的：真理有時(shí)在少數(shù)人手里。