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謹(jǐn)以此文獻(xiàn)給為科學(xué)事業(yè)奉獻(xiàn)一生的科學(xué)家們,以表緬懷之意!
借以此文獻(xiàn)給奮戰(zhàn)在科學(xué)研究前線的科學(xué)家們,以表慰問之意!
并以此文獻(xiàn)給居功自傲指點(diǎn)江山的偽科學(xué)迷們,以表冷眼之意!
再以此文先給中醫(yī)等傳統(tǒng)文化的繼承發(fā)揚(yáng)者們,以表鼓勵(lì)之意!
本文為編譯者從新華社2002年5月2日華盛頓電文,美國國家科學(xué)研究委員會(huì)給美國政府的報(bào)告《建立夸克與宇宙的聯(lián)系:新世紀(jì)11大科學(xué)難題》和美國著名科學(xué)雜志《科學(xué)美國人》自2002年2月以來對(duì)其內(nèi)容所作的介紹編譯而成。
難題之一: “ 暗物質(zhì) ” 是什么? 宇宙中普遍存在著 “ 暗物質(zhì) ” (目前未能科學(xué)證實(shí)的物質(zhì)存在形式),有三點(diǎn)確認(rèn)的證據(jù):一是可觀察宇宙具有確認(rèn)的扁平體結(jié)構(gòu),這是宇宙背景輻射探測(cè)器和威爾金森各向異性探測(cè)器一致得到的觀察結(jié)論。既然是扁平體的宇宙結(jié)構(gòu),就必然有相應(yīng)的宇宙總質(zhì)量密度。二是得到天文觀察證明的星系或星系團(tuán)的運(yùn)動(dòng)學(xué)質(zhì)量值,這些我們已知的物質(zhì)量,充其量只能滿足這個(gè)扁平體結(jié)構(gòu)所需要的總質(zhì)量密度的4%。三是螺旋星系內(nèi)部空間的運(yùn)動(dòng)學(xué)效應(yīng),例如要保持太陽目前在銀河系中的運(yùn)動(dòng)速度(每秒220千米),如果需要太陽所在位置的質(zhì)量為1個(gè)單位的話,太陽實(shí)際的質(zhì)量只占2.6%,97.4%的質(zhì)量真還不知道藏在什么地方。問題的嚴(yán)重性只需要用一句話就可以概括了;如果20世紀(jì)的科學(xué)理論只能讓世人面對(duì)4%(或2.6%)可看得見的物理學(xué)天空(現(xiàn)有科學(xué)理論適用的范圍),問題該有多么嚴(yán)重。
難題之二: “ 暗能量 ” 是什么? 天文學(xué)家發(fā)現(xiàn),在遙遠(yuǎn)的宇宙空間(約50億光年),1α型超新星的紅移值明顯變大了。就是說宇宙在加速膨脹,宇宙膨脹不僅有大爆炸發(fā)生后的余力,還有一種根本不了解的反引力存在。按照20世紀(jì)的科學(xué)理論,就必須存在著一種普通的相互作用力保持著空間結(jié)構(gòu)向外擴(kuò)張,這就是科學(xué)界通常所稱的“暗能量”!鞍的芰俊睍(huì)是什么呢?我有位朋友持否定態(tài)度,他懷疑這些觀察有失誤或作秀的嫌疑,我向他提了兩個(gè)問題:一是地球和月球之間,引力的大小與距離平方嚴(yán)格成反比,也就是說紐康系數(shù)為零;而行星之間或地日之間,還需要增加1個(gè)紐康系數(shù),或者說有一部分引力被反引力抵消了,這是一種什么樣的反引力?既然類地行星就有,地面實(shí)驗(yàn)室也應(yīng)該有,我給他設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn):過冷中子的反引力表達(dá)在午夜(24:00)時(shí)有1個(gè)極大值,在正午(12:00)時(shí)有1個(gè)極小值,對(duì)超流體的多普勒測(cè)速也能得到相同的結(jié)論。這些實(shí)驗(yàn),有條件的人都可以重復(fù),這是實(shí)實(shí)在在的一種反引力,您能解開這個(gè)死結(jié)嗎?這是過去任何一種理論都無法解析的。
難題三: “ 引力 ” 是什么? 引力是人類最早認(rèn)識(shí)的自然力。樹上的
蘋果掉到牛頓的頭上,太陽把行星捆在自己的周圍,凡是有質(zhì)量表達(dá)的物質(zhì)都存在著吸引力,引力的大小與質(zhì)量的乘積成正比,與作用距離的平方成反比。這一切都是由實(shí)驗(yàn)和研究證明的,引力統(tǒng)治著整個(gè)宏觀世界。
自從天文學(xué)家證實(shí)有暗能量存在以后,這一切全都改變了。統(tǒng)治宇宙的不再是僅占4%可以看得見的物質(zhì)之間的引力作用,而是一種稱之為“暗能量”的反引力作用。于是人們重新審視了太陽和其鄰居比鄰星(4.28光年)的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)太陽的經(jīng)典引力范圍僅有0.055光年(它包括最近發(fā)現(xiàn)的太陽系第10號(hào)行星),即相當(dāng)于現(xiàn)在的太陽系邊緣(柯伊伯峭壁)的70倍,也就是說97.4%的范圍變成了反引力的表達(dá),它和太陽在銀河系中的質(zhì)量表達(dá)相一致。同一個(gè)太陽,為什么有兩種方向相反的引力和反引力的表達(dá)?問題的嚴(yán)重性就在于太陽的物理學(xué)天空是透明的,反引力(暗能量)能藏在什么地方呢?
后來,科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室里又發(fā)現(xiàn)了冷中子的反常表現(xiàn)。眾所周知,中子有靜止質(zhì)量,和質(zhì)子一起構(gòu)成原子核,又和核外電子一起構(gòu)成原子,構(gòu)成分子。人們看到,不論何種分子構(gòu)成的物質(zhì),等效原理總是成立,既然冷中子具有靜止質(zhì)量,理應(yīng)遵循這條規(guī)則,然而實(shí)驗(yàn)卻替冷中子作了 “ 不 ” 的回答。同一個(gè)中子,也有兩種引力的表達(dá)。20世紀(jì)的引力理論顯然對(duì)此無能為力。
難題之四:太陽中微子失蹤案 這是30多年來(1968年至今)一直找不到答案的老問題,加上從1993年及1995年開始運(yùn)行的水切連科夫探測(cè)器和鎵探測(cè)器,長期對(duì)太陽中微子的測(cè)量證明,太陽中微子到達(dá)地球后確實(shí)有很大一部分失蹤了。后來科學(xué)家又發(fā)現(xiàn),就在大氣圈上空產(chǎn)生的中微子,在運(yùn)行過程中同樣有很大一部分失蹤了。如同幼兒園的阿姨找不到自己看管的孩子一樣,科學(xué)家能不焦急嗎?總得給一個(gè)說法,這就是大多數(shù)科學(xué)家都同意的“味震蕩”假說。它是說,中微子有少許靜質(zhì)量,且質(zhì)量本征態(tài)與弱作用本征態(tài)不簡(jiǎn)并,不同味道的中微子在運(yùn)行中就允許發(fā)生“味震蕩”,即電子型中微子在運(yùn)行過程中變成了難以探測(cè)的其他“味道”的中微子,為了證明這一假說的可靠性,科學(xué)家又把測(cè)量的對(duì)象對(duì)準(zhǔn)了人工源(反應(yīng)堆)中微子,雖然各有說詞,但問題的嚴(yán)重性也終于浮出了水面——“震蕩假說”如果成立,就會(huì)同時(shí)存在5個(gè)佐證:
(1)找到可重復(fù)檢測(cè)的雙β衰變的觀察依據(jù);(2)中微子震蕩的運(yùn)行距離(L)具有線性數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu);(3)高能端的觀察事例數(shù)大于低能端;(4)可測(cè)量的μ中微子數(shù)量與太陽運(yùn)動(dòng)方向相統(tǒng)一;(5)不出現(xiàn)中微子質(zhì)量平方值為負(fù)的事例。然而事實(shí)恰好相反,由鈴木厚人領(lǐng)導(dǎo)的“卡姆蘭德”實(shí)驗(yàn)組提供了(2)、(3)二項(xiàng)相反的測(cè)量依據(jù),其它實(shí)驗(yàn)提供了(4)、(5)二項(xiàng)相反的依據(jù),第(1)項(xiàng)還沒有找到。這就是目前的進(jìn)展?fàn)顩r。簡(jiǎn)單的中微子失蹤案向現(xiàn)有的科學(xué)理論提出了嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。
難題之五:太陽自動(dòng)控制核聚變 反應(yīng)的物理機(jī)制是什么?
人類在享受太陽的光和熱,也知道太陽的能量由氫核聚變反應(yīng)提供,20世紀(jì)的量子理論和太陽的標(biāo)準(zhǔn)模型可以非常清楚地告訴這一點(diǎn),可是它們都不曾回答一個(gè)非常簡(jiǎn)單的問題:太陽為什么沒有變成天文學(xué)氫彈(像地球人的氫彈),而是非常準(zhǔn)確地每秒提供6億噸氫核燃料,并賜于地球人最合適的生息條件。這里,以往的科學(xué)理論都只能提供擬合的數(shù)據(jù),以示自重力構(gòu)成的壓力(0.75個(gè)太陽半徑),與核聚變構(gòu)成的光壓(0. 25個(gè)太陽半徑),剛好處在動(dòng)力學(xué)平衡態(tài)上。幸好,還沒有哪一位科學(xué)家做過精確的計(jì)算,因?yàn)檫@個(gè)外殼實(shí)在大單薄了。太陽之所以沒有變成天文學(xué)氫彈,不僅僅向太陽的標(biāo)準(zhǔn)模型提出了挑戰(zhàn),也向20世紀(jì)的時(shí)空理論和相互作用力理論提出了挑戰(zhàn),只需用一句話,這又是20世紀(jì)的任何科學(xué)理論都無法解答的,這一句話就是:核聚變反應(yīng)區(qū)如果是以往理論所指的太陽中心到0.25半徑處的一個(gè)球體,由于核聚變反應(yīng)產(chǎn)生的中微子對(duì)太陽內(nèi)部空間同樣是全透明的,因此來自太陽內(nèi)部的中微子應(yīng)該在太陽剛誕生時(shí)就散失了,何來現(xiàn)在的太陽中微子失蹤案和可測(cè)的中微子流量?
誰能提供太陽自動(dòng)控制核聚變反應(yīng)真正的科學(xué)理論,誰就掌握了打開 “ 和平利用核聚變能 ” 大門的鑰匙,這是毫無異義的。
難題之六:地球?yàn)槭裁磿?huì)自轉(zhuǎn)? “ 地球在自轉(zhuǎn)著 ” !后人曾為伽利略編織了一個(gè)很美的故事,它成了信仰科學(xué)的座右銘。地球?yàn)槭裁磿?huì)自轉(zhuǎn)?為什么是現(xiàn)在這個(gè)樣子?這等于在問,自然界(宇宙)為什么是現(xiàn)在這個(gè)樣子,而不是另外的一種樣子。
牛頓說,地球有過“第一次推動(dòng)”,更通俗些說,地球的自轉(zhuǎn)是 “ 造物主安排的 ” ,凡夫俗子不可以問這個(gè)問題;后來的全部天體物理學(xué)理論及地學(xué)理論則說,這是地球形成后就有的,是轉(zhuǎn)動(dòng)慣量守恒律支配的自然力。通俗些說,它是由 “ 自然神 ” 安排的。
時(shí)間到了上世紀(jì)末,人們終于開始議論:為什么年幼態(tài)恒量的氣體環(huán)只有同步自轉(zhuǎn)?它是如何演化的?為什么 “ 第一次推動(dòng) ” 或 “ 固有的自然力 ” 會(huì)把月球遺忘而只給地球安排(這是不公平的,因?yàn)樵虑騼H有潮汐力引起的同步自轉(zhuǎn))?為什么地球在公轉(zhuǎn)軌道上的自轉(zhuǎn)速率增量變化(周年振幅20~25毫秒),不與經(jīng)典的開普勒規(guī)則相一致(引力與作用距離平方成反比),而是與太陽距離的一次方成反比。到了1998年,人們終于發(fā)現(xiàn)了地球自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的一個(gè)大秘密,地球存在著分層自轉(zhuǎn),地表有一個(gè)我們知道的自轉(zhuǎn)速度,地核則存在著一個(gè)以往不知道的自轉(zhuǎn)速度,每地球日要比地表快0.59秒。問題變得嚴(yán)重了,因?yàn)樗c20世紀(jì)的空間理論唱上了對(duì)臺(tái)戲,也與 “ 第一推動(dòng)力 ” 和 “ 固有的自然力 ” 唱上了對(duì)臺(tái)戲。如果你要尊重客觀,就得承認(rèn),地球的自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和地球的釋能機(jī)制有關(guān)聯(lián),這又是20世紀(jì)科學(xué)理論沒有回答的大問題;正是我們不知道的地球釋能機(jī)制,造成了地殼的板塊構(gòu)造運(yùn)動(dòng),給人類帶來了一次次慘絕人寰的地質(zhì)災(zāi)難(地震和火山等),甚至改變了地球的自轉(zhuǎn)速度。能夠找到地球釋能機(jī)制正確的答案嗎?就是說,如果有人能解開地球自轉(zhuǎn)之謎,解開地球釋能之謎這個(gè)死結(jié),也就得到了一把打開另一個(gè)未知世界大門的鑰匙,這就是地震的預(yù)警機(jī)制,如果人類的地震預(yù)警裝置能夠做到準(zhǔn)時(shí)準(zhǔn)地準(zhǔn)級(jí)別的預(yù)報(bào),即使只有6~12個(gè)小時(shí)。這能辦到嗎?
難題之七:物理空間是對(duì)稱的嗎? 物理學(xué)一些最基本的理論,都是建立在空間對(duì)稱性基礎(chǔ)上的,自從在弱相互作用中發(fā)現(xiàn)左和右的絕對(duì)性后,空間對(duì)稱性的概念才開始動(dòng)搖了。物理空間是對(duì)稱的嗎?很多人都提出過這一疑問,但是有更多的人認(rèn)為空間的左右對(duì)稱性是一種客觀的存在,是一種自然美。有位數(shù)學(xué)界的著名人士給我舉了兩個(gè)例子(假想實(shí)驗(yàn));用1張正方形的理想化紙片,沿中線對(duì)折后,隨機(jī)打上生物顏料構(gòu)成的注記,攤開后看看左右是否對(duì)稱?如果設(shè)想,到遠(yuǎn)離地球引力場(chǎng)的外空間,假設(shè)有一塊正方形的空間面積,沿中線對(duì)折,左和右是否對(duì)稱?我回答了他的問題,對(duì)第一個(gè)問題解釋為,真實(shí)的空間是不對(duì)稱的,理由很簡(jiǎn)單:生物大分子的旋光異構(gòu)體,若按原子排列命名某一生物分子為左手系(L),則它的異構(gòu)物按同一原則的原子排列就必為右手系(R),它們只在假想的數(shù)學(xué)空間具有左右對(duì)稱,但在真實(shí)的物理空間,卻是具有不同物理特征的空間結(jié)構(gòu),左與右具有不同的能量差,F(xiàn)代制藥工業(yè)正是利用這一原理,對(duì)常用的200余種手征性藥物,有目標(biāo)的選擇與(L)或(R)相對(duì)應(yīng)的價(jià)電子力,或表達(dá)其能量差的其它方法,使其中沒有藥效的一種手征性大分子形成中性鹽或絡(luò)合物而被清理出局,如果真實(shí)的空間是不對(duì)稱的話,恐怕連治病的藥物都買不到了。對(duì)第二個(gè)問題還是說,真實(shí)的空間是不對(duì)稱的,這一類不對(duì)稱,反映到太陽系空間的星際航行,例如 “ 先驅(qū)者10號(hào)、11號(hào) ” 宇宙飛船,相對(duì)于地球的坐標(biāo)原點(diǎn)(由它測(cè)量飛船的軌道數(shù)據(jù)),就有一個(gè)因左右不對(duì)稱造成的附加速度,是0.78138納米每秒平方。正是這個(gè)因?yàn)樽笥也粚?duì)稱構(gòu)成的附加速度,使 “ 先驅(qū)者10號(hào) ” 偏離了預(yù)定飛行軌道約40萬千米, “ 先驅(qū)者11號(hào) ” 也重蹈了到處流浪的復(fù)轍。
物理學(xué)空間是否左右對(duì)稱,更理想的測(cè)試還有三個(gè):其一是沿左右空間人造衛(wèi)星自轉(zhuǎn)速度變化率的測(cè)定;其二是沿赤道面光纜進(jìn)行電磁脈沖的雙向傳遞,測(cè)定向左和向右時(shí)間差的實(shí)驗(yàn);不過,最好的實(shí)驗(yàn)還是 “ 引力探測(cè)器B ” 衛(wèi)星,因?yàn)樗倪\(yùn)行軌道,其中半個(gè)周期是左手征空間,另半個(gè)是右手征空間,在離地球640千米的極地軌道上運(yùn)行,左和右的光速差引起陀螺儀自轉(zhuǎn)軸偏轉(zhuǎn),1.5年后將有10.824 ″ 附加角偏轉(zhuǎn),它比其它物理效應(yīng)都要大(3項(xiàng)物理效應(yīng)都是向量值),實(shí)驗(yàn)結(jié)束后自見分曉。
在自由空間,在分子世界,在原子和亞原子世界都存在著確定的手征性空間,問題只在于,這一類左右手征性是如何形成的?20世紀(jì)的空間理論是無法相容的。
難題之八:空間是什么? 大家知道,古人有上下四方謂之宇,就是空間有三維的意思,后來的牛頓理論,愛因斯坦的相對(duì)論都說空間是三維的,所有的天文觀測(cè)(包括哈勃望遠(yuǎn)鏡)也是這么說的。換句話說,我們只要選擇一個(gè)坐標(biāo)原點(diǎn),理論上就可以用1支杠桿通過3條坐標(biāo)軸丈量到宇宙邊緣。如果宇宙空間是數(shù)學(xué)空間,只要用1支數(shù)學(xué)語言的杠桿就可以了,例如牛頓理論和愛因斯坦狹義相對(duì)論。如果是廣義相對(duì)論的物理學(xué)空間,也僅要求有二個(gè)限制性詞句,即:決定宏觀世界中物質(zhì)的分布狀態(tài)僅與引力作用有關(guān),其他形式的相互作用力只存在于“量子理論”描述的微觀世界中。廣義相對(duì)論說的就是如何將引力作用幾何化,盡管空間有點(diǎn)彎曲,它仍然是廣義相對(duì)論的杠桿可以丈量的,并得到宇宙空間是三維的結(jié)論。21世紀(jì)前的全部空間理論就是由上面的2支杠桿決定的(并用它丈量數(shù)學(xué)空間和引力空間)。如同空間是三維的概念一樣,上面的兩個(gè)限制性詞句,也是作為補(bǔ)充性公理一并被人們接受的,F(xiàn)在的問題是,這2支杠桿是否管用?如果不管用,除去先驗(yàn)以外,你是如何得知宇宙空間是三維的?這兩支杠桿真的管用嗎?
例如我們居住的地球,從衛(wèi)星上看,它是1個(gè)三維的橢球體,它與外部的天體僅有惟一的引力作用,符合上面的補(bǔ)充性“公理”,因此至少可以使用廣義相對(duì)論的杠桿。后來人們發(fā)現(xiàn),連續(xù)的地球半徑在離地心3480千米處,被分成了兩個(gè)運(yùn)動(dòng)學(xué)空間,內(nèi)核的自轉(zhuǎn)速度比地殼表面要更快些,地球如此,行星體如此,太陽如此,唯獨(dú)衛(wèi)星體和其它小星體沒有;人們又檢查了紐康系數(shù),衛(wèi)星體,紐康系數(shù)為零,行星之間、行星和太陽之間紐康系數(shù)不為零。這意味著,除了衛(wèi)星和其它小星體可以繼續(xù)使用廣義相對(duì)論的杠桿外。超出這一范圍后,如果不對(duì)紐康系數(shù)進(jìn)行修正,繼續(xù)使用這樣的杠桿就會(huì)得到錯(cuò)誤的結(jié)論(它無法丈量反引力空間)。
問題變得越來越多了。曾在比薩斜塔一顯身手的自由落體實(shí)驗(yàn),它曾為愛因斯坦的“等效原理”立過功勛,細(xì)心的科學(xué)家從同時(shí)落地的物體中取出分子,再從中取出原子核和中子,把中子冷卻后放進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的中子干涉儀里。結(jié)果發(fā)現(xiàn),冷中子存在著反引力作用。就是說,如果繼續(xù)使用這2支杠桿,就會(huì)出現(xiàn),同1個(gè)中子,同在地球表面,既可表現(xiàn)為引力又可表現(xiàn)為反引力,通俗地說,它是一只既死又活的薛定鍔
貓。由于中子在與地球相互作用,地球同樣成了一只既死又活的薛定鍔大貓。
人們又把目光轉(zhuǎn)向太陽和太陽系,太陽是1個(gè)三維空間的大火球,它和被捆著的太陽系成員,在經(jīng)過微小的紐康系數(shù)修正后,太陽系的運(yùn)動(dòng)服從開普勒規(guī)則(引力與作用距離平方成反比),它符合上面的補(bǔ)充性“公理”。然而太陽又在繞銀心轉(zhuǎn)動(dòng),人們發(fā)現(xiàn)太陽也好,作為鄰居的比鄰星也罷,它們的運(yùn)動(dòng)不再服從開普勒規(guī)則了,引力僅與作用距離一次方成反比,即銀河系中的ν(r)值保持不變。并且還發(fā)現(xiàn),太陽和比鄰星之間,97.4 %的距離不是相互吸引,而是相互排斥的,它成了小星體的自由市場(chǎng)。換句話說,同一個(gè)太陽,如果上述兩個(gè)限制性詞句構(gòu)成的補(bǔ)充性 “ 公理 ” 成立,廣義相對(duì)論的剛桿繼續(xù)可以使用的話,太陽同樣成了一只既死又活的薛定鍔貓。
也就是說,要么兩個(gè)補(bǔ)充性 “ 公理 ” 和廣義相對(duì)論杠桿僅適用于衛(wèi)星一類小星體,而不適用于大部分天體和宇宙的大部分空間,要么冷中子和地球及太陽可以在三維空間變成一只既死又活的薛定鍔貓。
這樣的空間結(jié)構(gòu)顯然不是數(shù)學(xué)語言的杠桿可以單獨(dú)丈量的,廣義相對(duì)論的杠桿,也僅在對(duì)紐康系數(shù)修正后,能勉強(qiáng)使用到0.055155光年的范圍。20世紀(jì)并沒有為我們留下第3支杠桿。使用什么樣的杠桿才能丈量到宇宙的邊緣呢,這應(yīng)該是21世紀(jì)科學(xué)家犯愁的事了。找不到丈量宇宙的杠桿,就談不上什么是空間,更談不上空間有幾維了?磥,如果僅僅是使用20世紀(jì)空間理論的2支杠桿,科學(xué)的難題真會(huì)像雪崩一樣,把整個(gè)物理學(xué)給壓扁了。
難題之九:最大的科學(xué)難題是什么? 賬單里還有長長的20余項(xiàng),例如與空間相聯(lián)系的就有 “ 時(shí)間什么? ” “ 質(zhì)量數(shù)和荷量數(shù)是什么? ” 會(huì)有人問,在眾多的科學(xué)未解之謎中,最大的難題是什么?
國外有位諾貝爾物理獎(jiǎng)得主曾說,21世紀(jì)最大的科學(xué)難題就是 “ 空間是什么 ” ,也就是本文提到的,需要尋找可以測(cè)量到宇宙邊緣的物理學(xué)杠桿。能找到這樣的杠桿嗎?在準(zhǔn)備你的行裝前,還真需要 “ 三思而后行 ” 。沒有 “ 三思 ” ,還真找不到,否則早就讓其他人找去了。這就是本文要介紹的最大的難題,它竟會(huì)是三思而后行中的“三思”:
一 “ 思 ” 是,任何一種科學(xué)新理論的出現(xiàn),必有應(yīng)該出現(xiàn)的原因和條件?茖W(xué)理論同樣需要遵循 “ 新陳代謝 ” 的規(guī)律,終極理論是不存在的。史書中沒有人可向秦始皇提供導(dǎo)彈理論,反之,即使沒有普朗克,也會(huì)有德布羅意或哥本哈根派的群雄去建造量子理論,F(xiàn)在的形勢(shì)也一樣,這些難題我們不但在理論上需要解決它,國計(jì)民生也極需要解決它, “ 和平利用核聚變能 ” 的實(shí)驗(yàn), “ 準(zhǔn)時(shí)準(zhǔn)地準(zhǔn)級(jí)別的地震預(yù)警 ” 的研究, “ 癌病、愛滋病病理學(xué) ” 的研究,都需要有一種新的理論。如果能把這些浩如煙海的研究資料統(tǒng)一起來,如同數(shù)字化信息傳遞系統(tǒng)被分解成 “ 0和1 ” 二個(gè)數(shù)字一樣地簡(jiǎn)單,您就能獲得廣泛的支持,也就可以準(zhǔn)備行裝了。
二 “ 思 ” 是,支配20世紀(jì)科學(xué)理論的實(shí)驗(yàn)的觀察,已到了修正時(shí)空理論的關(guān)鍵時(shí)刻;宏觀世界的重力場(chǎng)量子化實(shí)驗(yàn),中微子的物理學(xué)實(shí)驗(yàn), “ 重力日食異常弧 ” 的多次測(cè)量, “ 引力探測(cè)器B ” 衛(wèi)星的升空, “ 卡姆蘭德實(shí)驗(yàn) ” 中的對(duì)中微子“零失蹤”和“非零失蹤”的拐點(diǎn)測(cè)量,1998年的對(duì)地球內(nèi)核自轉(zhuǎn)加速度的測(cè)定,以及暗能量的發(fā)現(xiàn)等等,已經(jīng)明白無誤地告訴人們,這些著名的實(shí)驗(yàn)和觀察是與20世紀(jì)科學(xué)理論的二大支柱相矛盾的,并且與這些理論體系的“公理化陳述”直接相沖突。就是說描述20世紀(jì)科學(xué)理論的整套“公理”,再也不可能被當(dāng)作 “ 絕對(duì)真理 ” 來使用了,它需要被證明或者被證偽。二 “ 思 ” 就是,在這個(gè)關(guān)鍵時(shí)刻,能否把這些“絕對(duì)真理”全部轉(zhuǎn)入 “ 相對(duì) ” 的范疇。
三 “ 思 ” 是,20世紀(jì)的這些無須證明或證偽而一致贊同的 “ 公理 ” ,在轉(zhuǎn)入 “ 相對(duì) ” 的范疇后,靠什么去檢驗(yàn)。在20世紀(jì)自然科學(xué)的基本描述中,有4個(gè)定義性的名詞表達(dá)了這種性質(zhì)的 “ 公理 ” ,這就是 “ 空間、時(shí)間、質(zhì)量數(shù)和荷量數(shù) ” ,例如,古人對(duì)空間和時(shí)間就有 “ 上下四方謂之宇 ” 、 “ 古往今來謂之宙 ” ,今人就有三維空間一維時(shí)間的概念,這些都是作為無須證明的 “ 公理 ” 接受下來的。
隨著唯物論認(rèn)識(shí)機(jī)制的逐步成熟,人們已開始認(rèn)識(shí)到,人類對(duì)自然的認(rèn)識(shí)過程,都是由信息的確定部分和信息的不確定部分共同構(gòu)筑的。就是說,對(duì)這些 “ 公理 ” 的證明或證偽,必須由自然序和自然界向我們提供的信息的確定部分說了算,也就是符合自然序和自然界表達(dá)的可重復(fù)的實(shí)驗(yàn)和觀察說了算,或者說, “ 實(shí)踐 ” 是檢驗(yàn)真理的惟一標(biāo)準(zhǔn)。要認(rèn)識(shí)這個(gè)三 “ 思 ” ,卻是最難最難的,這就是我想說的最大的難題。因?yàn)?0世紀(jì)全部科學(xué)理論都沒有告訴我們,對(duì)上述的4個(gè) “ 公理 ” ,自然序和自然界究竟向我們提供了多少確定部分的信息量,我們所知道的猶如歐幾里得幾何一樣,正是這些“公理化陳述”告訴我們,世界應(yīng)該怎么樣?茖W(xué)和一切非科學(xué)的區(qū)別就在于:“科學(xué)”需要回答,世界“為什么”是這個(gè)樣子的,在科學(xué)理論邊界條件內(nèi),還將告訴人類什么。 “ 神學(xué)和一切非科學(xué), ” 包括離開邊界條件的科學(xué)理論,只能回答,世界 “ 應(yīng)該 ” 是這個(gè)樣子的,而 “ 實(shí)際 ” (即實(shí)驗(yàn)和觀察結(jié)果)卻不是這個(gè)樣子的。這就是整個(gè)問題的關(guān)鍵,破解這一長串科學(xué)難題,打開未知世界大門的鑰匙就掛在這里。您相信嗎?
最近,研究出版社出版了一本名為《探討新世紀(jì)11大科學(xué)難題》的書,它用物理學(xué)杠桿,也就是把丈量數(shù)學(xué)空間、引力空間和反引力空間的杠桿,去丈量已知的宇宙空間,正面回答了“空間”是什么?“時(shí)間”是什么?也指出了“暗物質(zhì)”是什么? “ 暗能量 ” 是什么?中微子是什么?地面引力波的波長值是多少,有哪些實(shí)驗(yàn)可以測(cè)定或證明!短接憽芬粫提出了 “ 冷核聚變 ” 的新理論,地震預(yù)警的新理論等等(因?yàn)樗鼈冎皇峭涣孔佑钪鎸W(xué)方程中由相互作用力表達(dá)的不同的側(cè)面而已)!短接憽芬粫姆饷孢掛著一把鑰匙,此鑰匙能開什么的鎖?有興趣的話,不妨取下鑰匙,就算姑妄試之吧,也許,你就會(huì)得到不同形式表達(dá)的量子宇宙學(xué)方程,并由它統(tǒng)一解析20世紀(jì)中晚期遇上的近30項(xiàng)世界科學(xué)難題。
摘自http://www。LQKX。org。cn 網(wǎng)站
科學(xué)也需要唯物辨證,也就是說科學(xué)本身不是絕對(duì)正確的。這一點(diǎn)不知科學(xué)觀點(diǎn)是否承認(rèn)?
科學(xué)研究是經(jīng)過探索(取題)、求證、論證、結(jié)論的過程,這是一個(gè)求解的過程,不知這一點(diǎn)科學(xué)觀點(diǎn)是否也承認(rèn)?
諸如:華盛頓卡內(nèi)基協(xié)會(huì)的天體物理學(xué)家維拉·魯賓的問題就是 “ 宇宙到底是由什么構(gòu)成的?” 的問題解決了嗎?沒有!既然科學(xué)解釋不了,為什么不說宇宙說是偽科學(xué)?
再如:“ 地球上的生命何時(shí)、何地開始興起 ” ? “ 人類的起源是什么 ” ?這有 “ 明晰而可靠的原理關(guān)系或因果關(guān)系 ” (引自一螻蟻之言,下同) 的答案嗎?沒有!那能說人類發(fā)展史是偽科學(xué)嗎?
還有:《21世紀(jì)的100個(gè)科學(xué)難題》第68個(gè)是 “ 智力的起源 ” ,科學(xué)能用 “ 明晰而可靠的原理關(guān)系或因果關(guān)系 ” 解釋嗎?科學(xué)現(xiàn)在無從合理解釋,那能說智力問題是偽科學(xué)嗎?
我也有個(gè)要問的問題:科學(xué)能夠解釋一切宇宙現(xiàn)象嗎?如果能解釋,當(dāng)然包括中醫(yī)學(xué)科,那么中醫(yī)就是科學(xué)的;如果不能解釋中醫(yī)學(xué)科,那么科學(xué)就不是能解釋一切宇宙現(xiàn)象的;既然不能解釋一切宇宙現(xiàn)象,那么科學(xué)憑什么來衡量一切宇宙現(xiàn)象的對(duì)錯(cuò)、亦即憑什么判定中醫(yī)學(xué)科的對(duì)錯(cuò)?如此 “ 科學(xué) ” ,不顯得唯心和武斷嗎?我看,這不是科學(xué)研究的本意,這是部分無知者愚昧起哄帶來的騷動(dòng)。
這讓我想起另一個(gè)古老的問題:為什么千里大堤可以長期抵御洪峰暴雨,卻會(huì)倒塌在螞蟻的侵蝕下?如果中醫(yī)是那救苦救難的大堤,要想人民安居樂業(yè)、健康生活,就要鞏固自身;為了防止可惡的螞蟻侵蝕大堤,必須殺死螞蟻,如若濫發(fā)慈悲、放縱隱兇,必將遺禍無窮! .