21世纪物理发展首要的两个绊脚石.doc

21世纪物理发展首要的两个绊脚石一、引言   在20世纪的中后期,物理学的两大理论——相对论和量子论扩展到几乎所有自然科学领域,在某种意义上来说,也意味着到达它们发展的极限。同时对物理科学发展总结所作的评价著作也相继问世。从历史的发展上看,多数科学史方面的工作者相信,百年一次的科学革命①会在科学的发展上重演。现在已经是进入21世纪第5个年头了,主流科学仍在原有的思路上保持沉默,而非主流的却在一些网络传媒地方讨论的异常火热,那么这是否意味着一种历史的时刻呢!   在历史上新旧科学的替换,大都是建立在原有科学所存在的漏洞被充分认知,并且不足以满足对现有科学现象的解释上。或者没有找到利用现有科学充分解释现象的前提上,这样才导致新的现象的发展方向的选择和被选择。   科学发展到现阶段是否具有这样的条件呢?又是什么阻碍了物理科学进一步的深入下去呢?通过几篇文章来提出我的看法,讨论这个影响物理学发展的几个首要的问题,来达到抛砖引玉的目的吧。本文主要讨论两个主要的绊脚石。下面我们来看。1、导致20世纪科学发展的因果思路及困惑   自十九世纪四十年代之后,人们从不同的角度提出能量守恒和转化定律,由众多的学者参与这种传统的不同能量间的转化关系验证。如焦耳先生验证的的热功当量。到20世纪初,几乎从各个与能量有关领域验证了不同能量间的转化规律。并导致能量守恒和转化定律在科学中被普遍的大量的应用。现在看来,那个时代所做的工作是验证了不同种能量之间可以相互转化,并存在确定的转化关系。并不能证明能量守恒②。   在发展能量守恒观念的同时,大多数的科学家存在一种误区,这种误区就是认为建立了不同种能量之间的相互的转化关系,并且转换的量存在等量的关系,那么就建立了能量守恒和转化的普遍规律。   同时,其它的守恒观念也相继建立。如动量守恒、角动量守恒等。守恒观念地提出,为寻找各种物质运动变化规律建立了桥梁。加快了认识物质世界的进程。   然而,这样的观念恰恰是错误的。错误的原因在于没有给能量概念进行合理的定义。这是导致物理发展方向向不合理性所迈出的第一步。   根据这种理念,我们只要根据这个守恒的观念,就可以不问物质运动变化的具体过程,可以不管物质运动变化的实际关系,就可以建立对物质运动过程求解。   相对论和量子论是这种物理理念的进一步的延伸。在物理理念发展上,相对论架设了质能关系中间的桥梁,在解释原子核反应质量亏损的过程里,很自然的建立了质能守恒和转化定律。   相对论不问两个参照系之间的作用属性差异而建立的两个参照系统之间的定义系统关系,本身存在物理上的内部矛盾③,另一方面,物理处理方法也不符合物理原理④。质能守恒和转化定律在这种基础上的进一步扩展导致了能量观念的混乱,除了不能寻找到能量统一的定义模式之外。还导致了另一个物理理论观念的进一步发展,大家都知道,这就是对能量量子化处理的量子论。爱因斯坦的质能关系直接推进了这个进程。   量子论不问物质结构的具体关系而建立的数学描述系统⑤。两种理论都掷明显的物理错误于不顾。(关于相对论和量子论本文暂不讨论)   通常认为量子论是解决微观物理问题的有效方法,由于它的建立是基于原子核外电子发射现象的假设描述而建立的规律,本身并没有可靠的物理原理来作为理论的基础。在将它应用到更微观的原子核领域过程中,那么就值得推敲了。   在试验面前,求解原