“量子效应”和“群子效应”的对应性 首页

字体:      护眼 关灯

上一章 目录 下一章

“量子效应”和“群子效应”的对应性
  爱因斯坦的相对论存在“两个疑难”,一个疑难与光速的不变性有关。除了光速以外,所有物体的运动都取决于物体所在的参考系,比如:我们在火车箱内看到一个球体下落的运动轨迹和运动速度与我们在火车站台上看到的同一个球体的轨迹和速度不同,或者我们以火车箱为一个参考系观测到一个下落球运动轨迹和下落速度,以火车站台为另一个参考系观测到这个球不同的运动轨迹和下落速度。光速的特殊性在于光速的不变性,比如:当一束光线在火车箱内运动时,无论我们坐在车厢内,还是站在火车站台上,我们看到的光速不发生任何的变化。所有物体的运动速度都与我们选择的参考系有关,唯有光速与我们选择的参考系无关。当有一束光线从遥远的星体驶入地球附近的太空时,我们在地面望远镜和在卫星望远镜的观测不会出现光速的区别。光速不变性是爱因斯坦相对论的理论前提,在爱因斯坦之前的物理学家多多少少证实了光速的恒定性,比如:在著名的迈克尔逊—莫雷的光学实验中,两位物理学家的实验结果否定了“以太”的存在。光在真空的传播不需要“以太”作为介质,用宇宙哲学的语言来描述:在声波需要空气的传播介质和光波需要“以太”的传播介质之间不存在任何可比性的“等效原理”。真空成为了光波的传播介质,然而,迈克尔逊—莫雷的光学实验在多大程度上证实了光速的不变性,在多大范围内证实了光速的测量与参考系的选择无关,我们多少持有一种怀疑的态度。

  物理学家通常会认为光量的行为,或光的量效应是非常奇特的,光的粒性和波动性处于双重的叠加状态,一些光学条件的实验证明了光的粒性,另一些光学条件的实验则证明了光的波动性。爱因斯坦时代的物理学家发现了光速的不变性,尽管没有得到严格的物理实验证明。光在微观世界表现的多变性,不确定性和光在宏观世界表现的不变性和确定性形成了“光佯谬”。爱因斯坦在狭义相对性原理中消除了惯性系的特殊性,他认为惯性系和非惯性系是平权的、等效的,物理学的规律即适用于惯性系,也适用于非惯性系,或者物理学规律适用于一切参考系,然而,爱因斯坦在狭义相对性原理中保留了光速的特殊性,这种特殊性不仅在于光在真空中的传播速度不变,而且更在于从任何参考系来测量光速都是不变的,或者光速的测量与参考系的选择无关。

  也许光速的不变性只是一个近似值,在光速的运动中,我们已经很难发现光速表现的细差别,就像在单个光的运动中,我们已经很难看见光的运动轨迹一样,光群在光速运动中表现的“群效应”和少量光在光速运动中表现的“量效应”,两者符合宇宙哲学的“等效原理”。光的量效应形成了光的多变性,叠加性,不确定轨迹性,而光的“群效应”则形成了光速的不变性、单调性、确定轨迹性。光的“群效应”应该适用于其它的粒行为,甚至可以将粒的“群效应”和凝聚体物理学的概念联系起来。本作者根据光速的不变性引入了光和其它粒的“群效应”概念,这一术语的引入刚好对应了“量效应”的概念,物理学家已经非常熟悉量效应的概念,但是,他们没有解释光速为什么与参考系的选择无关的宏观问题,爱因斯坦则将光速的不变性定性为“公理”。也许我们可以用光的“群效应”来解释为什么在参考系的选择发生变化时,其它物理量都发生了相应的变化,唯有光速不发生变化的内在原因。本作者为此不相信一些物理学家的观点,即:量场论活着,焕发着新的生命,而广义相对论却已死去,透射着陈腐的痕迹。作为一种创新的物理哲学概念,“群效应”一词的创立有助于我们对粒宏观行为的解读。

  爱因斯坦相对论的另一个疑难与引力波有关。“波粒二象性”的一种物理含义是指粒性和波动性的对称性,即:没有离开波动性的粒性,也没有离开粒性的波动性,就像认知哲学概念的感性和理性相互影响,相互渗透一样,没有离开感性的理性,也没有离开理性的感性,艺术家的感性成分更多几分,而科学家的理性成分更多一点,没有一个完全缺乏科学基因的艺术家,也没有一个完全缺乏艺术基因的科学家。我们在评价一个人的功过是非时,如果“爱一个人”,常常会将这个人得什么都好;如果“恨一个人”,则常常会将这个人得什么都坏,显然,我们的倾向性评价标准背离了量力学的“二象性法则”。既然物理学家在广义相对论诞生一百周年的时候发现了爱因斯坦预言的引力波,根据“波粒二象性”的推论,我们有可能发现“引力”,不然引力的对称性会成为一个疑难。发现了引力的波动性,或者引力波不等于发现了引力的粒性、或“引力”,物理学家首先发现了电,之后发现了电波、或电磁波,即使根据物理哲学的“等效原理”,我们也可以预测,物理学家首先发现了引力波,之后可能发现引力。

  第二个疑难与爱因斯坦对引力的新解有关,尽管没有应用哲学思维的“等效原理”,但是爱因斯坦实际上无意识地应用了这一原理,将引力用时空弯曲效应的概念取代了,引力不再是牛顿描述的有质量物体相互吸引的属性,而是有质量的物体弯曲了周围的时空,弯曲的时空产生了类似“引力”的相互吸引效应。在牛顿的引力理论中,引力是物质与物质的相互作用,而在爱因斯坦的引力作用中,引力是物质与时空的相互作用。牛顿的引力理论没有考虑引力的量化问题,我们不清楚牛顿的引力是如何在物体之间进行传播的,而爱因斯坦的引力理论考虑了引力的量化问题,虽然这是一种“个人无意识”的考量,爱因斯坦没有在引力的量化方向迈出实质的步骤,但是,他预言的引力波涵盖了引力量化的问题,通过引力波和“引力”的概念,我们能够清楚地了解“引力”是如何在物体和时空之间进行传播的,“引力”作用的时空性得到了确认。在牛顿的引力理论中,引力作用是即刻发生的,而在爱因斯坦的引力理论中,引力的传播需要时间,比如:由于引力的传播速度等于光速,因此,从太阳发出的引力需要大约8分钟的时间才能到达地球。引力波的波源是物质与时空的相互作用,引力波的传播介质是真空,就像光波的传播介质一样,而“引力”的来源是怎样的?它们潜藏在物质内,还是躲藏在时空中?“引力”像光一样,既能在物质内产生,又能在真空能量中产生一样吗?我们不知道其中的答案,唯有期待物理学家未来的发现。

  (邓如山2017-9-6邮箱:deepmind_123@163.)

  (Correspondeween“Quantumeffects”and“particle-clustereffects”)

  ..,首发v*



更多完整内容阅读登陆

《墨缘文学网,https://wap.mywenxue.org》
加入书签我的书架


上一章 目录 下一章