物理科学探疑-讨论-力学纲要注解-志勰2003-11-03
李晓刚先生,您好!
我认为您对牛顿先生有偏见,这种偏见就是不看牛顿先生对物理学的伟大的贡献,而只看到一些微不足道的事情。
牛顿先生最伟大的贡献在于建立了牛顿力学系统,这个系统最主要的内容就在于牛顿运动三定律,虽然是在前人的基础上完成的但仍然可以排列为首。其次建立了万有引力定律,对天体的运行规律给于因果律的解释。创建了微积分的数学方法(同时代的莱布尼茨也有同样的贡献,但不同的是牛顿先生的贡献主要在于实用的力学系统),建立了微观和宏观的统计意义上的途径。
您所提到的“异名数可以相加减或相乘除”——这是牛顿最伟大的思想贡献。”和物理是没有关系的。也许我孤陋寡闻吧,并不明白您所提到的牛顿先生的这项贡献和物理学的关系。
另一方面,““异名数之间相加减或相乘除”——这是近代物理学和古代物理学的分水岭。”
。我也从这里面看不到近代物理学和古代物理学分水岭的界限。
从数学工具上,我认为古代物理学和近代物理学分水岭的界限在于对物质运动变化的精确描述,微积分建立的前后,可以作为这个分水岭。因为对于描述系统而言,微积分是奠定精确描述的基础。
[“就目前整个物理学体系而言,现状是仅仅停留在“无机物理学”的阶段。生物物理学——一种“有机物理学”正在形成之中。可以预见即将到来的“有机物理学”或者说“生命物理学”才是下一次的物理学革命——美国人从20世纪50年代就正式拉开了这一划时代的沉重不明的巨大序幕。
这场即来的革命最困难的地方依然是人们不知道该如何去定义在生命物理学中“异名数之间相加减或相乘除”——它的思想概念和操作概念。”]
对于您所认为的的这个物理学发展的发展阶段,我并不认为和物理的现状吻合。
美国人对物理发展方向的判定在于相对论和量子力学,近一个世纪以来,一直在这个方向努力,实际上,并不仅仅是美国人,自二战原子弹爆炸之后,世界的物理科研发展的方向就倾向于美国,或者更精确一些说,倾向于相对论和量子论的发展方向。
美国科研的主方向一直到现在还没有逃离这个方向,不论是玄理论、夸克理论还是宇宙大爆炸理论,都是在这个基础上或者这种思路上发展。因此更不明白您所提到的[“可以预见即将到来的“有机物理学”或者说“生命物理学”才是下一次的物理学革命——美国人从20世纪50年代就正式拉开了这一划时代的沉重不明的巨大序幕。”]
对于二十一世纪物理学的革命,唯一的发源地只有一个地方,这个地方就是中国。这是有原因的。一方面是中国的经济建设正处于腾飞的时期,也只有在这种时候,各种思潮和各种观念才会没有任何的束缚,而自然的发展,二战前的德国,十九世纪的美国,不都是处于这样的时期么。不要看中国科技的底子薄,也不要看中国搞物理的时间短,中国最大的优势就在于思想碰撞的空间。这一点是任何一个国家所无法比拟的。中国的文化大革命在上个世纪60年代、70年代将中国的文化单一化,压缩到一个极点,这是一个很难得的条件。而后又在上个世纪80年代又开始自由膨胀,现在正处在一种加速状态,思想多元化的相互摩擦和碰撞则导致这种在中国诞生新思想成为思想革命的发源地的必然结局。
实际上,我已经感受到了物理革命在中国的蓬勃发展。也许您没有感觉。一方面,这些新思想都会由于主流观念的惯性而得到抵制,大多不会在主流的刊物上公开,引不起公众的多大兴趣,另一方面在于大部分新思想的可能发源地来自于特殊社会阶层,一方面是对物理具有强烈的兴趣,另一方面在于宗教、文化等思想的一种使命感。还有一方面主要的因素就在于他的思想还没有被传统的物理体系所束缚。这些观念大多会受到传统科学观念惯性的抵制,还在于一种碰撞的阶段。也许有一天,由于这些思想相互的碰撞,“砰”的一声,世界才发现中国的物理科学革命已经进入尾声。画上一个重重的叹号!!!
“物理学家在开创描述物理世界的同时,就是一种对数学的开创。虽然已经存在了,但仍然是属于开创性的。”“对数学的开创”是指的物理数学(或者数学物理)的开创,纯数学当然提不上开创了,一般情况下,一个物理学家总是寻找可以满足物理内容描述的数学,而这些数学大多在传统的数学中已经存在的东西,开创的意义在于对物质世界描述的意义。关于您所提到的“但是——对数学决不是开创!甚至是倒退和遗忘。”,我想你忽略了,并不是所有的数学都可以应用于物理,都对应于物理的描述。关于您后面所提到的[“从以上的例子不难体会,不是数学选择物理学,只有物理学选择数学。”]在内涵上是相似的表述。
您对相对论和量子力学的描述还是很迷恋的,恕我直言。我认为相对论和量子论的发展方向并不正确,主要原因在于相对论将物理属性变换到数学工具中,量子论采用可能性的统计模式代替真实的物质存在模式,应该存在更好的数学方法。如果沿着这条西方的思路,在未来不会有多大作为的。
关于您对“我认为您的理论仍然是重复性的工作,因为没有超出Newton-Einstein在物理上的框架。只是采用的数学工具和数学方法不同而已。”的辩解,我认为并不能证明您的理论在物理上具有开创性,我也并没有在您的文中看到实质性对物理理论模式具有超越性的物理内容。数学不等于物理。
牛顿的力学体系可以成为力学,相对论则不能成为一种力学,您文中所称呼的“Einstein力学”我认为是不妥的,原因在于相对论在电动力学中保留了牛顿力学的物理结构方法。即便在物质的存在属性的力学处理上,相对论也没有超出电动力学的范畴,只能是电动力学的一部分。
关于您所提到的“现在的人们之所以选择越来越复杂的“数学模型”(注意:不是数学工具),是因为现在的人们研究的“物理模型”越来越复杂所致。而不是卖弄数学技巧——像目前的大陆物理学界目前暂时流行的那样。而且,大陆物理学界远远落后于世界的潮流。”
您不说我倒真忘了,现在有些物理理论倒真有点卖弄数学技巧。本来采用很简单的数学模型就可以处理,却偏偏采用很复杂的数学模型。甚至创建一套数学符号。科学的发展是趋向于复杂还是趋向于简单,很多的朋友都坚信科学的发展方向是趋向于简单的。可实际上,物理科学实际上是越来越复杂,复杂就复杂在数学上。这是不务实的。二十一世纪物理学的发展应该不会是这样,应该是以实用为主。我并不认为大陆的物理学界远远落后于世界的潮流,反而相反,大陆的物理学界具有很多领先的优势,只是很多的物理朋友对于相对论、量子理论以及在此基础上发展的大量数学理论所迷惑。采用像您这样的看法,认为大陆的物理学界落后于世界的物理潮流。中国人是务实的。
至于您所提出的[“这种“共同一致性”;“共同来源性”;“共同量纲性”;“共同逻辑性”,从来也不是出自数学原因也不是出自哲学原因——而是直接源自物理学本身。这就是统一物理学的基础和动力。”]
这是不用统一的,因为传统的物理学中的物理方法都已经包括了,再采用一种特殊的数学把它串起来,您不认为太麻烦么?
关于等效原理,爱因斯坦的表述是有问题的。引力质量等于惯性质量,这个前提在爱因斯坦先生的表述中是以定律的形式,实际上是力学定量系统的相同。(这个问题可参见广义相对论存在的问题)。等效原理是一种近似成立的原理,在一个梯度非常大的力场中,对于一个群是失效的,是可以通过思想实验通过一个物体的力学结构分布是可以判定的该原理不能成立的。在相对论中,等效原理的严格成立限定在一个无限小的质点上。
[““光是波还是粒子所构成的两象性本身就无法处理””——这早已经很好地被统一于量子力学里。不知道您是何意思?”]。波粒两像性是哲学的处理方法,不是物理的处理方法。物理方法是不允许波粒两像性的。波是以介质为载体的物质运动属性。不是实物。粒是物质本身的运动。两者是矛盾的,不能统一的。波不能是粒子,粒子不能是波。这是物理上的判断。您认为统一于量子力学,总不会连哲学方法还是物理方法都不能分辨吧。
[“您说“在三体以上的问题,涉及到变换的问题上,则不再适用。”这是什么意思?事实上,相对论电动力学可以完美处理n个光子甚至无穷多光子之间的关系;以及任意多光子和物质之间的关系;以及任意多光电之间的关系。并且理论同物理实验符合的精确程度已知是最高的,无与伦比。”],是指的相对论系统,我曾写过一篇对于相对论总结性的文章——相对论的终结。那里面有这个问题的总结性的解释,最初的表述也可以在其它相关的文章中找到。(因为有图,这里就不重复了。http://forrootbasic.51.net/shkl/wuzhi/xdldzhj/xdldzhj.htm)关于这个问题,我想向您提一个您无法回答的问题,请问从光子本身再发射一个光子,在另一个光子上测量这个发射的光子的速度,您可以做到么?
“从物理学分类看,物理逻辑模型是关于物理定性的理论——形而上学的物理学;物理量模型则是关于物理定量的理论——形而下学的物理学。”物理学逻辑模型在相对论和量子论都是行不通的,因为没有逻辑而言,几乎纯粹是数学定义的系统。相对论将物理归结的定量工具本身上,量子论归结到可能性的统计上。
[“恕难苟同。除非您和您的朋友完成了“加速度和静止也是相对的相对论”——否则,不可能有这种“动-时观”和“能-空观”!在这种新理论中,我们不但可以知道什么样的物理实验或定律不受地球引力影响;而且也不受任何种类任何性质的力的影响。这在工程技术应用上将直接导致一场经济革命!至少我们可以知道何种物理实验和定律,不必上太空就能避开重力的影响而无需任何改变。”]
万有引力没有任何的模式可以屏蔽,不必上太空就可以避开重力的影响恐怕在物理学中是不会存在的了。只能是研究者的一厢情愿吧。物理逻辑不会提供任何的可能性。如果知道了力学的定义系统,同时也知道了物质的存在属性。那再要搞这样的研究,就不知道这位朋友是真懂物理还是假懂物理了。
[“说“相对论力学和波粒两像性是没有关系的,有关系的是量子力学。”这句话的前半部分是一个常识性错误。”]
相对论本身从力学上是电动力学的一部分,前面已经说明过这个问题。您所指的不知道是电动力学还是相对论本身。如果是电动力学那是可以理解的。如果是指的相对论结构,那么当然是没有关系了。因为是沿用您的描述词汇,我知道您所指的是相对论,而不是电动力学。所以上次没有提出。
[“在经典空间坐标系平移变换下,作用力保持不变。在经典时间坐标系平移变换下,作用量保持不变。]
既然您知道[“在空间坐标系变换下,光速将是相对无限大的速度。”],您认为对于物理描述系统,光速的本身在不指名参照系统的前提下,无限大的速度有意义么?前面的三体问题所引发的相对论内部矛盾也是相类似的。
对您所提出的这个问题,我真有点困惑。
致礼
志勰
发送时间:2003-11-03
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物理科学探疑