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斥力子论

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对"斥力子"假说的一点认识

时间:2015-12-09 15:47来源:中国科学院上海光机所 作者:庄一龙 点击:
恩格斯指出:"马克思的整个世界观不是教义,而是方法。它提供的不是现成的教条,而是进一步研究的出发点和供这种研究使用的方法。""

恩格斯指出:"马克思的整个世界观不是教义,而是方法。它提供的不是现成的教条,而是进一步研究的出发点和供这种研究使用的方法。""甚至随着自然科学领域中每一个划时代的发现,唯物主义也必然要改变自己的形式,......。""就一切可能来看,我们还差不多处在人类历史的开端,而将来纠正我们错误的后代,大概比我们有可能经常以极为轻视的态度纠正其错误的前代多得多。"马克思也说过,他的哲学的基本之点在于"始终站在现实历史的基础上,不是从观念出发来解释实践,而是从物质实践出发来解释观念的东西。"可见,马克思和恩格斯不仅不认为自己永远正确,而且肯定后人要纠正他们的错误、弥补他们认识的不足。因此,我们应该根据已经发展的社会实践去丰富和发展哲学。人们对物理现象和本质的理解和揭示越来越深入,研究的领域同时向两个方向发展:微观世界和宏观世界。然而科学的发展并不是一帆风顺的,依然有许多问题还没有解决,而新的问题又被提出来了。

 

任何理论都不是完美无缺的,总要受到当时时代的思想和实验观察水平的限制,随着人们认识的发展,以往的物理理论迟早要被新的理论所代替。统治了一千五百多年的亚里士多德理论被牛顿理论所代替,两百五十年后牛顿理论又被爱因斯坦理论所代替,这都是很正常的。作为一代伟人爱因斯坦的相对论提出至今已一个世纪了,这期间自然科学的发展更是突飞猛进,特别是近年来宇宙间暗物质和反物质的探索,以及宇宙间反引力作用存在等现象,使迄今为止还建立在引力理论基础上的物理理论受到了严峻的考验。

 

庄一龙教授提出的"斥力子"假说,以一种全新的思维对物理学最基础的物质作用过程做出了根本改造。首先,他把普朗克能量子从一种表示能量的计量常数,变成一种具有质量的物质粒子;其次,这种粒子是一种与普通具有引力特性粒子不同的实物粒子,而是具有对抗引力特性的实物粒子。从此,物理学的引力论框架被打碎了,排斥因素作为一种与引力同等地位的作用因素进入了物理学。再有,物体运动状态的改变不再是仅仅受抽象的"力"的作用,而是由物体吸收或释放斥力子造成的。这就为物理学理论中一个最基本的概念,"力"的本质作了解释。作为"斥力子"假说的前提本身,就是对传统物理学理论基础的重大突破。以往在物体作用过程中的能量转移完全被实实在在的实物粒子的转移所取代,那种脱离实物载体的抽象的能量概念将被取消。正是由于这些思维观念的改变,所以,以此为出发点的物理学,它的整个面貌将会发生根本改变。

 

历史上,可以说这样的事件并不鲜见,伟大的意大利物理学家和天文学家,科学革命的先驱者伽利略,历史上他首先在科学实验的基础上融会贯通了数学、物理学和天文学三门知识,扩大、加深并改变了人类对物质运动和宇宙的认识。他以系统的实验和观察推翻了以亚里士多德为代表的、纯属思辨的传统的自然观,开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学。因此,他被称为"近代科学之父"。他的工作,为后来牛顿的理论体系建立奠定了基础。

 

而人们对光的认识也是经过一个反复的过程,即"否定之否定的过程"。对光的本性的认识,历史上曾经发生过两次否定。第一次是波动说取代微粒说,但是第二次当光电效应等现象发现之后,并没有取消波动说,而是提出波粒两象性,这是不是搞折衷主义呢?不是,因为这两次否定的性质是不同的。第一次,波动说与微粒说两种学说本身是不相容的,光的干涉、衍射现象的发现及光速测定,证明微粒说是错误的,波动说能解释包括微粒说可以解释的一切光现象,使微粒说没有再存在的理由。这次否定是彻底的。第二次的情况不同,光子说和电磁说均可以解释某些实验,但又都不能被完全取代,所以都有存在的理由,而且光子说作为电磁波说的对立面理论提出来说相容的。光子能量E=hν中的频率ν正是波的特性的描述,更重要的是,实验也证明了个别光子表现出粒子性,大量光子表现出波动性。由此可见,光的波粒两象性不是互相对立的实验现象的折衷,也不是理论上的权宜之计,而是对光的本性的科学概括。

 

由于"斥力子假说"理论突破了目前物理学基础的引力论框架,所以对物理学的发展有着重要的价值。目前的物理学理论,无论是经典物理还是近代物理,都是建立在引力论的基础上的,在引力论的框架里,物体的质量同引力之间是存在着正相关联系,物体的质量越大,物体的引力也越大。因为这是同人们日常生活所观察到的情况完全一致的,似乎还没有发生过与此相反的情况。但是,斥力子的假说却为物理学找到了一种反引力作用的实物粒子,这种反物质粒子竟是早已经在物理学中应用的普朗克能量子。只是当时普朗克把它当作辐射波动能量的一个最小单位的计量符号。并没有把它当作一种实物粒子来对待,更没有设想该种粒子具有反引力的特征。

 

在爱因斯坦看来,力的作用就是给了物体能量,是物体之间的能量转移。由于物体的能量和质量之间存在质能关系式,所以物体的能量增加就是质量增加,不过,相对论里的质量仍然同引力是正相关的,增加的与能量相关的质量可以无限制地叠加到物体本身的质量上去。因此,从狭义相对论质速公式可以推出,对一个有着静止质量的实物粒子不断加速,只要提供足够的能量,该粒子的质量可以无限增加。造成的后果是粒子的能量、质量随着运动速度增加必定发散。为了避免出现这种困难,必须进行"重整化",对静止质量进行重新定义。这种处理方法实际是在做数学上的弥补。斥力子假说则认为:由于具有万有引力的运动物体,其运动状态的改变是吸收或释放具有反引力作用的斥力子,所以运动物体的质量不能无限增加,这就把物体的物质质量同物体引力的变化区分开了。当然,这种假说以及具体的作用细节还需要由实验来补充和证实,但这是物理学思想中关于"力"概念的一个进步。

 

庄一龙教授从与爱因斯坦完全不同出发点的道路推出一系列具有相对性效应的物质、时空变化等结论,可以说是一种很有意义的探索,无疑会给物理学的发展带来更多的思考。梁启超曾经说过:"学术思想之在一国,犹人之有精神也,而政事、法律、风俗及历史上种种之现象,则其形质也。故欲观其国文野强弱之程度如何,必于学术思想焉求之。"在中国古代历史上,春秋战国时期,是中国历史上大变革的时代。社会大变革促进了文化的繁荣。这一时期,出现了老子庄子孔子孟子荀子墨子韩非子等大思想家,他们从不同的立场和角度出发,对当时的社会发表主张,并逐步形成了以道家、儒家、墨家和法家等为主的众多派别,在中国历史上被称为"诸子百家"。他们纷纷著书立说,宣传自己的主张,批评别人的观点,出现了"百家争鸣"的局面。以至于思想史上,春秋战国无疑是一个虎气腾腾的时代。其后两千多年,无论是在文化还是在思想方面,都不曾超越那时的辉煌。

 

当然,"斥力子假说"的正确与否,还有待于以后的实践检验,但是,它的思想无疑给物理学带来了更多的思考,使人们对相对论可以进行再认识,这也是对科学的严谨态度。

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